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Le diverse forme delle nanoparticelle d'argento: perché gli scienziati sono così affascinati?
Le nanoparticelle d'argento si riferiscono a particelle d'argento con una dimensione compresa tra 1 nanometro e 100 nanometri. Sebbene spesso descritte come "argento", molte nanoparticelle d'argento contengono in realtà una percentuale maggiore di ossido d'argento a causa di un rapporto molto elevato tra atomi di superficie e atomi accoppiati in massa. A seconda delle esigenze della loro applicazione, gli scienziati possono costruire nanoparticelle in una varietà di forme. La forma più comune è sferica, ma esistono anche forme come diamanti, ottagoni e scaglie. L’ampia superficie di queste nanoparticelle consente loro di adsorbire un gran numero di ligandi, permettendo loro di intrappolare varie molecole.
Il potenziale delle nanoparticelle d'argento per il trattamento delle malattie umane viene esplorato attraverso studi di laboratorio e su animali per valutarne l'efficacia, la biosicurezza e la biodistribuzione.
Esistono molti metodi per preparare le nanoparticelle d'argento, il più comune dei quali è il metodo chimico umido. In questo processo vengono solitamente utilizzati complessi di ioni argento come AgNO3 o AgClO4 e convertiti in argento colloidale con l'aiuto di agenti riducenti. Quando ci sono abbastanza legami tra gli atomi d'argento, possono formare una superficie stabile e quando le particelle raggiungono un raggio critico, diventano stabili. Durante questo processo, molte molecole si attaccheranno alla superficie delle particelle d'argento, determinando la stabilità delle nanoparticelle d'argento.
Attualmente, i ricercatori stanno esplorando una varietà di metodi per sintetizzare le nanoparticelle d'argento, tra cui la riduzione dello zucchero, l'uso del metodo di riduzione dell'acido citrico e l'uso del metodo dei polioli. Ciascuno ha le sue tecniche di sintesi uniche. Condizioni diverse produrranno argento di forme e dimensioni diverse nanoparticelle.
Metodo di sintesi
Metodo chimico umido
La chimica umida è il metodo più comune per sintetizzare le nanoparticelle d'argento. In questo processo, gli ioni d'argento vengono ridotti allo stato nanometrico sotto l'azione di agenti riducenti. Questo metodo incorpora una varietà di diversi agenti riducenti e condizioni di sintesi, consentendo un controllo efficace della forma e delle dimensioni delle nanoparticelle.
Metodo di riduzione dei monosaccaridi
Il metodo di riduzione dei monosaccaridi utilizza monosaccaridi come glucosio e fruttosio per ridurre gli ioni d'argento. Si tratta di un metodo semplice che di solito può essere completato in un unico passaggio senza l'intervento di nichel o altre sostanze chimiche. La ricerca mostra che questo metodo non solo è rispettoso dell’ambiente ma consente anche un controllo accurato della dimensione delle nanoparticelle.
Metodo di riduzione dell'acido citrico
Questo metodo fu registrato per la prima volta nel 1889, utilizzando l'acido citrico come agente riducente per ridurre la fonte d'argento in nanoargento. Questo processo è semplice e facile da implementare e viene spesso utilizzato per sintetizzare la produzione di massa su scala singola di nanoparticelle d'argento.
Metodo del poliolo
I metodi con polioli possono fornire un elevato grado di controllo delle dimensioni e della geometria delle nanoparticelle e il glicole etilenico viene spesso utilizzato come agente riducente per sintetizzare le nanoparticelle d'argento. Modificando le condizioni di reazione, come la temperatura e l'ambiente chimico, è possibile produrre nanoparticelle di forme diverse.
Sintesi mediata dalla luce
Il metodo di sintesi mediata dalla luce utilizza l'energia della luce per promuovere la formazione di nanoparticelle d'argento. Lo studio del processo di questo metodo aiuterà a sviluppare nuovi percorsi di sintesi.
Biosintesi
Negli ultimi anni, l'emergere di metodi di biosintesi ha fornito alternative rispettose dell'ambiente ai metodi di sintesi tradizionali. L’utilizzo di estratti di piante, funghi e persino animali per sintetizzare le nanoparticelle d’argento può non solo ridurre l’inquinamento ambientale, ma anche migliorare l’efficienza e la stabilità del processo di sintesi.
La preparazione biologica delle nanoparticelle d'argento non è solo rispettosa dell'ambiente, ma può anche migliorare ulteriormente la stabilità delle nanoparticelle d'argento, consentendo loro di essere meglio utilizzate in applicazioni mediche e ambientali.
Mentre la ricerca continua, gli scienziati sono sempre più affascinati dalla diversità delle nanoparticelle d'argento e dai loro potenziali usi. Nel processo di esplorazione di queste nanoparticelle, non possiamo fare a meno di pensare a quale tipo di nuova era di applicazioni tecnologiche ci porterà il futuro sviluppo delle nanoparticelle d'argento?
