Самосборка коллоидных нанокристаллов позволяет получать структуры с высокой упорядоченностью, которые могут быть использованы в оптоэлектронике, фотонике и биосенсорных приложениях. Процессы термодинамически контролируемой самоорганизации делают возможным крупномасштабное производство нанопроволок и упорядоченных двумерных или трёхмерных сверхрешёток при минимальных вложениях в развитие инфраструктуры.

Новый метод был разработан в Университете Реймса (University of Reims Champagne-Ardenne). В его основе лежит возможность контролировать свойства нанокристаллов, определяющие процесс самосборки (включая размер, форму, структуру поверхности и заряд), а так же – электронную структуру каждого нанокристалла.

Исследователи показали, что при специально созданных условиях капли водной суспензии солюбилизированных нанокристаллических квантовых точек и стержней CdSe/ZnS выполняют роль своеобразных «лабораторий», в которых может производиться целый набор различных наноструктур с нужными свойствами. Работа такой «лаборатории в капле»---размер, морфология, оптические и энергетические транспортные свойства производимых флуоресцентных наноструктур---может управляться внешними параметрами.

Рис. 1. Профессор Игорь Набиев возле экспериментальной установки

Большинство результатов было получено для квантовых точек и стержней CdSe/ZnS, однако подобные нанокристаллические структуры могут производиться и в водных суспензиях других нанокристаллов. В дальнейшие планы исследователей входит создание самовосстанавливающихся полимеров на основе самосборки нанокристаллов, а также использование наноструктур в биофотонике и разработка наноустройств для сбора и передачи энергии в режиме резонансного переноса энергии флуоресценции (FRET).

Работа была выполнена исследователями из URCA, Тринити-Колледжа (Trinity College, Dublin), Мюнхенского Университета (Universitat Munchen), а также из Санкт-Петербургского Университета информационных технологий, механики и оптики, и Института биоорганической химии им. Шемякина РАН в Москве.

Василий Артюхов