Đây là một phương pháp có tiềm năng thay đổi các thành phần kim loại và sẽ có rất nhiều ứng dụng.

Các nhà nghiên cứu ở Phòng Năng lượng Của Tập Đoàn các Phòng nghiên cứu Quốc gia Sandia và Trường Đại học New Mexico (Mỹ) đã triển khai một phương pháp mới bắt chước các protein quang hợp để điều khiển platinum cỡ nanô. Phương pháp có tiềm năng thay đổi các thành phần của kim loại này và có ích cho các công nghệ đang thịnh hành. John Shelnutt, một nhà khoa học ở Sandia đồng thời là lãnh đạo của công trình nghiên cứu này cho biết, mặc dù họ đang ở những giai đoạn ban đầu của nghiên cứu, nhưng họ đã nhận thấy được khả năng của việc điều khiển các cấu trúc nanô platinum, vì vậy họ có thể kiểm soát được kích thước, trạng thái rỗ, thành phần, các loại bề mặt, tính hoà tan, tính ổn định và các thành phần chức năng khác của những cấu trúc nanô kim loại này. Sự kiểm soát như vậy có nghĩa là platinum được tái tổ chức lại có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng, gồm trong sự xúc tác, các cảm biến và các thiết bị thị lực điện tử và từ tính. Ông bổ sung thêm rằng, mặc dù các nhóm nghiên cứu đã báo cáo về một vài cấu trúc nanô platinum gồm các hạt nanô, các dây nanô, các dải nanô và những dạng khác, thì sự bổ sung các dạng mới của cấu trúc nanô là "rất quan trọng về mặt công nghệ tiềm năng"…

Ý tưởng của công nghệ này tương tự với hiện tượng quang hợp, mà ở đó các thực vật sử dụng năng lượng mặt trời để sản sinh ra đường. Nhưng thay vì chế tạo ra đường, thì phương pháp mới này lại biến một ion platinum thành các nguyên tử kim loại nơ-tron. Các tế bào quang hợp này bắt chước hiện tượng này một cách lặp lại, làm cho kim loại bị lắng đọng theo như yêu cầu ở kích thước nanô. Phương pháp này liên quan đến việc đặt các porphyrin-thành phần hoạt tính nhất của các protein quang hợp-đi dôi với muối platinum trong một chất dung dịch nước axit crobic ở nhiệt độ thường. Các porphyrin này được đặt trong các vị trí xác định trong dung dịch nơi mà các nhà khoa học dự định rằng kim loại sẽ lắng xuống. Ví dụ, các porphyrin này có thể bị giữ lại trong các mixen hay các liposome. Các mixen là các bộ phận hình cầu của các phân tử làm sạch mà trong đó những bộ phận dẫn đầu chịu nước và các bộ phận đuôi móc vào với nhau ở bên trong. Liposom là các cấu trúc tương tự nhưng lớn hơn và có nước ở bên trong và bên ngoài bị tách biệt bởi một màng nhầy kín-một dạng giống như một tế bào. Màng nhầy này được cấu tạo bởi 2 lớp của các nguyên tử tẩy rửa, với bộ phận đầu ở phía bên trong và bề mặt bên ngoài đối mặt với nước và bộ phận đuôi hình thành nên phần phía trong của lớp màng nhầy này.

Khi ánh sáng chiếu trên các porphyrin được định vị ở trong những cấu trúc tẩy rửa này thì các porphyrin bị kích thích, trở thành xúc tác đối với sự lắng đọng và suy giảm của platinum. Khi việc này xảy ra, kim loại này phát triển trên các bề mặt của các cấu trúc bề mặt như một dải mỏng hoặc theo các cách khác. Trong trường hợp của các mixen, platinum phát triển thành các quả bóng trông giống như quả bóng đồ chơi "Koosh" thông dụng. Kích thước quả bóng có thể được kiểm soát bởi số lượng porphyrin và platinum trong dung dịch, cường độ ánh sáng chiếu sáng dung dịch này và lượng thời gian của ánh sáng được chiếu.

Đối với các platinum và palladium kim loại hình thành nên những cấu trúc nanô, các phân tử porphyrin chỉ đủ để phát triển trở thành một mảnh "hạt giống" kim loại nhỏ được cấu tạo khoảng từ 500 phân tử. Khi nó đạt tới kích thước này, hạt giống này bắt đầu xúc tác mức tăng trưởng nhanh chóng của chính nó (bằng sự oxy hóa axit ascobric), phát triển theo mọi hướng và tạo nên các cấu trúc nano giống như quả bóng Koosh. Porphyrin mang lại một phương pháp thuận tiện trong việc chế tạo những hạt giống này ở những vị trí và thời gian định trước, mang lại các kích thước cấu trúc nanô theo lựa chọn và đồng đều.

Các cấu trúc nanô platinum sẽ có dạng khác khi chúng được chuẩn bị trong những điều kiện khác nhau. Khi porphyrin này trong một mixen, thì các cấu trúc nanô platinum được sinh ra trong giống như những quả bóng Koosh. Khi porphyrin này trong một lớp màng nhầy 2 lớp của một liposom, thì platinum này sinh trưởng trong dải dày 2 nanomet hoặc dây viền platinum ở bề mặt bên ngoài màng nhầy này, tạo thành các dải vòng tròn-một dạng giống như của các quả bóng Koosh 2 chiều.

Trong các môi trường dung dịch mà các liposom kết hợp lại, sự sinh trưởng có thể diễn ra dọc suốt trên các bề mặt của các liposom để tạo ra các chất liệu có bọt giống platinum và các bóng nanô bọt. Dạng của cấu trúc nano được quyết định chủ yếu bởi dạng tập hợp bề mặt mà trên đó platinum sinh trưởng và mức tăng của sự sinh trưởng của từng hạt nanô hạt giống. Vì porphyrin này vẫn gắn với cấu trúc nanô platinum này và hoạt hoá với sự hiện diện của ánh sáng, nên nó có thể tiến hành các chức năng khác ngoài việc tăng trưởng chính nó. Ví dụ, khi bị chiếu sáng bằng ánh sáng, cấu trúc nanô platinum này lấy hydro từ nước. Phản ứng này phù hợp với một trong những điều quan tâm của các nhà sản xuất xe ô-tô, đó là những phương pháp mới để chế tạo những chiếc xe ô-tô chạy bằng pin nhiên liệu nước.

Shelnut cho biết, để bổ sung thêm vào việc cơ cấu nanô platinum thì quy trình cũng phải xảy ra rất nhanh. Một vài phút trong ánh sáng sẽ tạo ra rất nhiều hạt giống, những hạt này sau đó sẽ sinh trưởng thành những cấu trúc nanô trưởng thành trong hàng chục phút theo quy trình rất dễ thực hiện.

N.P.A (Theo Eurek alert, 27/1/2004)