Politecnico di Milano: sintetizzato un nuovo materiale

Il SupraBioNano Lab del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “Giulio Natta” del Politecnico di Milano, in collaborazione con Università di Bologna e la Aalto University di Helsinki, ha sintetizzato, per la prima volta, un nanocluster di oro superfluorurato, costituito da un nucleo di soli 25 atomi di oro al quale sono legate 18 molecole fluorurate a struttura ramificata.

I cluster metallici sono una classe innovativa di nanomateriali molto complessi, caratterizzati da dimensioni ultrapiccole e da peculiari proprietà chimico-fisiche, quali luminescenza e attività catalitica, che ne favoriscono l’applicazione in diversi campi scientifici di forte rilevanza per le moderne sfide globali. Questi includono la medicina di precisione, in cui i nanocluster metallici vengono usati come sonde innovative per applicazioni diagnostiche e terapeutiche, e la transizione energetica, dove trovano applicazione come efficienti catalizzatori per la produzione di idrogeno verde.

La cristallizzazione di nanocluster metallici offre la possibilità di ottenere campioni ad elevata purezza consentendo la determinazione della loro struttura atomica fine, ma rimane attualmente un processo molto difficile da controllare. Le metodiche sviluppate in questo studio hanno promosso la cristallizzazione del nanocluster permettendone la determinazione della struttura atomica. Il risultato finale è la descrizione strutturale del nano-oggetto fluorurato più complesso mai riportato finora.

La determinazione della struttura atomica è stata ottenuta mediante diffrazione di raggi X presso il Sincrotrone Elettra di Trieste.  Lo studio della struttura di questi nanomateriali avanzati sarà però presto possibile anche presso il Politecnico di Milano, dove sta nascendo, anche grazie al contributo di Regione Lombardia, Next-GAME, un laboratorio dedicato all’utilizzo di strumenti a raggi X di ultima generazione per la caratterizzazione di cristalli, nanoparticelle e colloidi.

Tra i firmatari dello studio il Prof. Pierangelo Metrangolo, il Prof. Giancarlo Terraneo, la Prof.ssa Valentina Dichiarante, la Prof.ssa Francesca Baldelli Bombelli, la Dr.ssa Claudia Pigliacelli e il Prof. Giulio Cerullo del Dipartimento di Fisica del Politecnico di Milano, che ha studiato le caratteristiche ottiche del nanocluster, evidenziando l’impatto dei leganti fluorurati sull’attività ottica del nucleo d’oro.