Et kvantespring i nanopartikeleffektivitet

(Phys.org) —Ny forskning har åbnet hemmelighederne for effektivitet i nanomaterialer, det er, materialer med meget små partikler, som vil forbedre den fremtidige udvikling af kemiske sensorer, der bruges i kemiske og tekniske industrier.

I en international undersøgelse fandt University of Melbourne og National Institute of Standards and Technology i USA, at par af nano -partikler med tæt afstand fra guld kan fungere som "optiske antenner". Disse antenner koncentrerer lyset, der skinner på dem, i bittesmå områder, der ligger i afstanden mellem nanopartiklerne. Forskeren udviklede ny teknologi til at opdage disse lysniveauer.

Forskere fandt den præcise geometri af nanopartikelpar, der maksimerer lyskoncentrationen og løser et meget omdiskuteret område inden for kvantefysik. Denne geometri bestemmer nu effektiviteten af ​​brug af nanopartikler som en kemisk sensor til registrering af små mængder kemikalier i luft og vand.

Chefforsker Ken Crozier, en professor i fysik og elektronisk teknik ved University of Melbourne sagde, "Indtil nu var der to konkurrerende teorier om, hvad der kræves mellem partikler for bedst at koncentrere lyset, men vi har nu teknologien til at teste det."

Undersøgelsen blev offentliggjort i Naturkommunikation og giver forskere en dybere forståelse af nanomaterialets fysik.

Hovedforfatter Dr Wenqi Zhu, fra National Institute of Standards and Technology (NIST) i USA udførte arbejdet under Crozier's tilsyn som ph.d. -studerende ved Harvard University, sagde, "Vi fandt den ultimative grænse for lyskoncentration for fremstillede nanopartikler."

Professor Crozier sagde "Dette arbejde er vigtigt for ingeniører og forskere, der arbejder i nanomaterialebranchen."