Aktualności

Kształtowanie nanometrycznych cząstek złota – wielkości milionowych milimetra – w celu poprawy ich właściwości w biomedycynie i fotonice stało się możliwe dzięki specjalnemu systemowi laserowemu w pracy wykonanej na Universidad Complutense de Madrid (UCM).

Badania, prowadzone wraz z naukowcami z Universidad Politécnica de Madrid, nie tylko ukazują rekordową jakość optyczną, w której miliardy nanocząstek złota zachowują swoje indywidualne właściwości, ale wprowadzają nowy sposób manipulowania i ulepszania nanomateriałów, wykorzystując lasery.

„Używając ultraszybkich laserów, których impulsy są bardzo intensywne, ale niezwykle krótkie (rzędu miliarda trylionowych błysków na sekundę), osiągnęliśmy światowy rekord w jakości optycznej, gdzie wszystkie otrzymane kształty cząstek zachowują się jak klony wielkości nano” – wyjaśnia Andrés Guerrero Martínez. Jest on badaczem programu Ramón y Cajal na Wydziale Nauk Chemicznych UCM. Badanie dostarcza fizycznych i chemicznych wskazówek niezbędnych do zrozumienia i kontroli nanomateriałów uważanych za „doskonałe” z optycznego punktu widzenia.

„W ciągu ostatnich piętnastu lat próbowaliśmy uzyskać identyczne nanocząsteczki, dzięki czemu wszystkie one miałyby ten sam kolor. W tej pracy skupiliśmy się na wykorzystaniu nanoprętów złota, w których minimalne zmiany ich długości lub szerokość powodują znaczące zmiany w kolorze światła, które absorbują”, mówi Luis Liz Marzán, dyrektor naukowy CIC biomaGUNE i badacz w programie Ikerbasque.

Zastosowanie takich nanocząsteczek polega na ich zdolności do absorbowania i odbijania światła określonego koloru w niezwykle skuteczny sposób. Tak zwane efekty plazmoniczne dają właściwości optyczne, których nie można osiągnąć za pomocą metali o większych wymiarach. Te właściwości można wykorzystać w przypadku aplikacji, które w wielu przypadkach nie były możliwe do tej pory. W medycynie, nie tylko odbijanie światła przez cząstki może być używane do diagnozowania chorób. Ich właściwości pochłaniania światła mogą być również wykorzystywane do indukowania uwalniania ciepła.

Kolejną nowością tej pracy jest zastosowanie ultraszybkich laserów do kształtowania geometrii cząstek i udoskonalania ich właściwości. Ponadto, aby zrozumieć chemiczną i fizyczną naturę procesu kształtowania, zastosowano standardowe techniki charakteryzacji (spektroskopia i mikroskopia elektronowa). Zastowoano także nowe modele teoretyczne i zaawansowane techniki symulacji komputerowych.

Według Ovidio Rodríguez Peña, naukowca z UPM, „wykazanie tego celu i wyjaśnienie procesów, które na to pozwalają, stanowią zmianę paradygmatu, który może otworzyć nowe drogi rozwoju nanomateriałów o ulepszonych właściwościach i zastosowaniach”.

Źródło: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/11/171103105700.htm