تعیین ساختار اتمی نانوذرات طلا

ساختار نانوذرات طلا پس از گذشت یک دهه، همچنان به میزان زیادی ناشناخته
مانده‌است. مطالعه اخیر گامی در جهت شناخت پایداری، ترکیب شیمیایی و خصوصیات
الکترونیکی، شیمیایی و نوری ذرات مذکور به شمار می‌رود.

هاکینن در این باره می‌گوید:«رویای شخصی من در اواخر سال گذشته محقق گردید، پس
از اینکه گروهی با هدایت راجر کورنبرگ از دانشگاه استنفورد آزمایشی موفقیت‌آمیز
مبتنی بر تعیین ساختار اتمی نانوذرات طلا با اندازه مشخص انجام دادند، ساختار
مذکور مشابه پیش‌بینی‌هایی بود که پیش از این به‌وسیله گروه تحقیقاتی ما منتشر
شده بود. در تحقیق اخیر، ما به این پرسش پاسخ دادیم که چرا طبیعت دقیقاً این
نوع ذرات را تولید می‌کند. اندازه هر ذره یک تا سه نانومتر است و از آنجایی که
ذرات مذکور از بسیاری جهات همانند اتم‌های غول‌پیکر رفتار می‌کنند ما در تحقیق
خود، آنها را ابراتم نامیده‌ایم».

می‌توان از نتایج این تحقیق در پزشکی، تحقیقاتِ مولکولِ زیستی و نانوالکترونیک
بهره گرفت؛ مثلاً به کمک نانوذرات طلا می‌توان سلول‌های سرطانی را نابود کرد.
این ذرات می‌توانند از طریق یک پوشش مولکولی سازگارِ زیستی، خود را به سلول‌های
سرطانی متصل کنند. به کمک لیزر می‌توان به این ذرات حرارت داد و این کار را تا
آنجا ادامه داد که سلول‌های سرطانی مذکور بمیرند، همچنین در هنگام مشاهده
مولکول‌های زیستی با یک میکروسکوپ الکترونی، این ذرات می‌توانند به‌عنوان یک
ردیاب عمل کنند. در نانوالکترونیک نیز می‌توان از نانوذرات طلا به‌عنوان اجزای
مدارهای الکتریکی استفاده کرد.

هاکینن افزود:«انجام این تحقیق بدون بهره‌گیری از رایانه‌های پرقدرتِ مراکز ملی
IT در فنلاند، آلمان و سوئد ممکن نبود. در این تحقیق زمان زیادی صرف عملیات‌های
محاسباتی گردید؛ اما این امر، ارزش تلاش ما را بیشتر کرد. به اعتقاد من، مدل
نظری ما در خصوص پایداری نانوذرات طلا، برای بسیاری از زمینه‌های تحقیقاتی
بین‌رشته‌ای، ارزشمند خواهد بود.»

محققان دانشگاه استنفورد در این تحقیق، با محققانی از دانشگاه فناوری چالمرز در
گوتنبرگ(Göteborg) و دانشمندانی از مؤسسه فناوری جورجیا در آتن همکاری
می‌کرده‌اند. در فنلاند، این تحقیق از سوی مرکز IT فنلاند برای علوم و DEISA،
حمایت مالی شده‌است.

نتایج این تحقیق در یکی از برترین نشریات علمی ایالات متحده به نام Proceedings
of the National Academy of Sciences به چاپ رسیده‌است.