Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Ny teknologi til at samle tredimensionelle strukturer ved hjælp af guld nanopartikler indespærret i nanokapsler

Skematisk billede af tredimensionel opbygning af anisotrope guldnanopartikler under indeslutning i submikron kapsler. Kredit:Dr. Shota Kuwahara

En forskningsgruppe ledet af Assoc. Prof. Shota Kuwahara fra Toho University og Assoc. Prof. Masato Kuwahara fra Nagoya University har udviklet en ny teknologi, der gør det muligt at skabe tredimensionelle strukturer af guld-nanopartikler indespærret i silica-nanokapsler.

De samlede tredimensionelle nanostrukturer forventes at udvise nye fysiske egenskaber, og deres unikke optiske egenskaber kan føre til udvikling af teknologier såsom højfølsomme flerfarvesensorer. Resultaterne fra denne forskning blev offentliggjort i Nanoscale Advances .

Når de bestråles med lys svarende til lokaliseret overfladeplasmonresonans, som er afhængig af formen af ​​de metalliske nanopartikler, kan nanopartiklerne smeltes sammen af ​​et stærkt elektrisk felt genereret på en positionsspecifik måde. I denne undersøgelse brugte forskerne denne teknik til at konstruere højere ordens strukturer ved at forbinde guldnanopartikler med det formål at udvide deres unikke optiske egenskaber.

Svejsningen af ​​to AuNT'er blev placeret på xy-planet og observeret fra z-aksen. Kredit:Dr. Shota Kuwahara

Indtil nu har det været vanskeligt at konstruere højere ordens strukturer sammensat af guldnanopartikler på grund af den lave kontaktsandsynlighed mellem guldnanopartikler og den begrænsede kontaktretning.

I denne forskning øgede forskerne sandsynligheden for kontakt mellem nanopartiklerne og skabte et rum, hvor guldnanopartikler kunne komme i kontakt med hinanden fra alle retninger, ved at indeslutte flere guld-nanopartikler i en silicakapsel i submikronstørrelse med en mesoporøs silica-skal. Dette er den første nogensinde rapport om den vellykkede fremstilling af en tredimensionel guld nanostruktur.

Elektronenergitabsspektroskopi (EELS) kortlægningsberegninger blev udført baseret på scanning transmission elektronmikroskop (STEM) billeder af de tredimensionelle guld nanostrukturer opnået ved denne metode. Resultaterne afslørede, at forskellige plasmontilstande genereres afhængigt af energien af ​​det indfaldende elektromagnetiske felt, og at positionen af ​​hot spots varierer afhængigt af plasmontilstanden for den tredimensionelle struktur.

Flere oplysninger: Ryuichi Yamada et al., Tredimensionel bygning af anisotrope guldnanopartikler under indeslutning i submikronkapsler, Nanoscale Advances (2023). DOI:10.1039/D3NA00683B

Leveret af Toho University




Varme artikler