Video Experimental Relacionado

Updated: Oct 1, 2025

All-electronic Nanosecond-resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics

All-electronic Nanosecond-resolved Scanning Tunneling Microscopy: Facilitating the Investigation of Single Dopant Charge Dynamics

Published on: January 19, 2018

Chiralidad inducida por ligando y estado excitado en nanopartículas de silicio: materia de interacciones

Meleppatt Sujith¹, E Krishnan Vishnu¹, Subrahmanyam Sappati¹

¹School of Chemistry, Indian Institute of Science Education and Research Thiruvananthapuram (IISER TVM), Vithura, Thiruvananthapuram 695551, India.

Journal of the American Chemical Society

|March 8, 2022

Resumen

Los investigadores crearon nanopartículas quirales de silicio utilizando triptófano. Estas nanopartículas exhiben luminiscencia polarizada circularmente, una primicia para el silicio, abriendo nuevas vías en la ciencia de materiales quirales.

Área de la Ciencia:

Ciencias de los materiales
Nanotecnología
Estudios de la quiralidad

Sus antecedentes:

Los nanomateriales de silicio ofrecen ventajas como abundancia y biocompatibilidad.
El desarrollo de nanopartículas de silicio con propiedades quirales para la emisión de luz es un desafío.
Los nanomateriales quirales son cruciales para aplicaciones ópticas y biológicas avanzadas.

Objetivo del estudio:

Investigar los requisitos estructurales para inducir la quiralidad en las nanopartículas de silicio.
Para lograr la quiralidad inducida por ligandos y las propiedades quirópticas en nanomateriales basados en silicio.
Para demostrar la luminiscencia circularmente polarizada en las nanopartículas de silicio.

Principales métodos:

Funcionalización de las nanopartículas de silicio con isómeros de D- y L-triptófano.
Caracterización mediante TEM de alta resolución, RMN en estado sólido, FTIR y XPS.
Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT) para comprender las relaciones estructura-propiedad.

Principales resultados:

Las nanopartículas de silicio cubiertas de triptófano exhibieron señales dicroicas circulares distintas y luminiscencia polarizada circularmente.
La quiralidad se atribuyó a interacciones específicas que involucran el anillo indólico de nitrógeno y los grupos carboxilados de triptófano.
Las nanopartículas con capa de fenilalanina y alanina carecían de estas propiedades quirópticas, lo que pone de relieve la importancia de los enlaces Si-N.

Conclusiones:

La funcionalización de ligandos, específicamente con triptófano, puede inducir la quiralidad del estado fundamental y excitado en las nanopartículas de silicio.
Los hallazgos establecen una vía para crear nanomateriales quirales de silicio con respuestas quirópticas sintonizables.
Este trabajo es pionero en la luminiscencia polarizada circular en nanopartículas de silicio, avanzando la fotónica quiral.

Más Videos Relacionados

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Characterization of Nanocrystal Size Distribution using Raman Spectroscopy with a Multi-particle Phonon Confinement Model

Published on: August 22, 2015

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

Published on: November 9, 2015

Videos de Conceptos Relacionados

Chirality in Nature

Chirality in Nature

Chirality is the most intriguing yet essential facet of nature, governing life’s biochemical processes and precision. It can be observed from a snail shell pattern in a macroscopic world to an amino acid, the minutest building block of life. Most of the snails around the world have right-coiled shells because of the intrinsic chirality in their genes. All the amino acids present in the human body exist in an enantiomerically pure state, except for glycine - the sole achiral amino acid.

Chirality at Nitrogen, Phosphorus, and Sulfur

Chirality at Nitrogen, Phosphorus, and Sulfur

Chirality is most prevalent in carbon-based tetrahedral compounds, but this important facet of molecular symmetry extends to sp3-hybridized nitrogen, phosphorus and sulfur centers, including trivalent molecules with lone pairs. Here, the lone pair behaves as a functional group in addition to the other three substituents to form an analogous tetrahedral center that can be chiral.
A consequence of chirality is the need for enantiomeric resolution. While this is theoretically possible for all...

Prochirality

Prochirality

The concept of prochirality leads to the nomenclature of the individual faces of a molecule and plays a crucial role in the enantioselective reaction. It is a concept where two or more achiral molecules react to produce chiral products. A typical process is the reaction of an achiral ketone to generate a chiral alcohol. Here, the achiral reactant reacts with an achiral reducing agent, sodium borohydride, to generate an equimolar mixture of the chiral enantiomers of the product. For example, an...