Equipes de pesquisa de várias universidades dos EUA obtiveram avanços na fabricação de nanopartículas patchy. Utilizando a tecnologia de template atômico, os pesquisadores conseguiram desenhar padrões precisos na superfície de nanopartículas de ouro, abrindo novos caminhos para a ciência dos materiais. Esta pesquisa em nanopartículas patchy tem potencial para impulsionar os campos eletrônico, óptico e biomédico. Por meio da técnica de gravação atômica, os pesquisadores produziram diversos nanopartículas patchy padronizadas com novas formas e características.

Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign colaboraram com a Universidade de Michigan e a Universidade Estadual da Pensilvânia para desenvolver nanopartículas patchy produzíveis em larga escala. A professora de Ciência e Engenharia de Materiais, Qian Chen, afirmou: "O objetivo no campo dos nanomateriais é construir estruturas funcionais complexas usando unidades estruturais em escala nanométrica. Controlar a orientação e organização das nanopartículas é desafiador; nos inspiramos nas interações de proteínas na natureza para configurar diferentes domínios na superfície das nanopartículas."

A equipe de pesquisa adotou técnicas de impressão por template do campo artístico para resolver o desafio da montagem controlada das nanopartículas patchy. Ahyoung Kim, co-primeiro autor do artigo, apontou: "Revestimos certas superfícies das nanopartículas de ouro com iodetos, enquanto outras superfícies receberam primer orgânico, permitindo adesão precisa pela introdução de polímeros." O grupo colaborou com a Universidade Estadual da Pensilvânia para estudar a cinética de ligação competitiva e com a equipe da Universidade de Michigan para prever as estruturas de montagem por simulação computacional.

As múltiplas regiões funcionais das nanopartículas patchy permitem a formação de novas estruturas de montagem. Chansong Kim, co-primeiro autor do artigo, afirmou: "Esta tecnologia de nanopartículas patchy pode ser aplicada a várias combinações de materiais, possibilitando a criação de materiais com novas propriedades." Os pesquisadores já produziram com sucesso mais de 20 tipos diferentes de nanopartículas patchy, com os resultados publicados na revista Nature.