Nanopartícules de platatenen propietats òptiques, elèctriques i tèrmiques úniques i s’estan incorporant a productes que van des de fotovoltaics fins a sensors biològics i químics. Els exemples inclouen tintes conductives, pastes i farcits que utilitzen nanopartícules de plata per a la seva alta conductivitat elèctrica, estabilitat i baixes temperatures de sinterització. Les aplicacions addicionals inclouen diagnòstic molecular i dispositius fotònics, que aprofiten les noves propietats òptiques d’aquests nanomaterials. Una aplicació cada cop més comuna és l’ús de nanopartícules de plata per a recobriments antimicrobians, i molts tèxtils, teclats, apòsits de ferides i dispositius biomèdics contenen ara nanopartícules de plata que alliberen contínuament un nivell baix d’ions de plata per proporcionar protecció contra els bacteris.

Nanopartícula de plataPropietats òptiques

Hi ha un interès creixent per utilitzar les propietats òptiques de les nanopartícules de plata com a component funcional en diversos productes i sensors. Les nanopartícules de plata són extraordinàriament eficients per absorbir i escampar la llum i, a diferència de molts colorants i pigments, tenen un color que depèn de la mida i la forma de la partícula. La forta interacció de les nanopartícules de plata amb llum es produeix perquè els electrons de conducció de la superfície metàl·lica experimenten una oscil·lació col·lectiva quan s’emocionen per la llum a longituds d’ona específiques (figura 2, esquerra). Coneguda com a ressonància plasmàtica superficial (SPR), aquesta oscil·lació produeix propietats de dispersió i absorció inusualment fortes. De fet, les nanopartícules de plata poden tenir seccions transversals d’extinció efectiva (dispersió + absorció) fins a deu vegades més grans que la seva secció física. La forta secció de dispersió permet que les nanopartícules sub 100 nm es visualitzin fàcilment amb un microscopi convencional. Quan les nanopartícules de plata de 60 nm s’il·luminen amb llum blanca, apareixen com a dispersors de fonts de punt blau brillant sota un microscopi de camp fosc (figura 2, dreta). El color blau brillant es deu a un SPR que es pega a una longitud d’ona de 450 nm. Una propietat única de nanopartícules de plata esfèrica és que aquesta longitud d’ona del pic SPR es pot ajustar de 400 nm (llum violeta) a 530 nm (llum verda) canviant la mida de les partícules i l’índex de refracció local a prop de la superfície de partícules. Es poden aconseguir canvis més grans de la longitud d'ona del pic SPR a la regió infraroja de l'espectre electromagnètic produint nanopartícules de plata amb formes de vareta o placa.

Aplicacions de nanopartícules de plata

Nanopartícules de platas'utilitzen en nombroses tecnologies i s'incorporen a una àmplia gamma de productes de consum que aprofiten les seves propietats òptiques, conductives i antibacterianes desitjables.

• Aplicacions de diagnòstic: les nanopartícules de plata s’utilitzen en biosensors i nombrosos assajos on els materials de nanopartícules de plata es poden utilitzar com a etiquetes biològiques per a la detecció quantitativa.
• Aplicacions antibacterianes: les nanopartícules de plata s’incorporen en roba, calçat, pintures, apòsits de ferides, electrodomèstics, cosmètics i plàstics per a les seves propietats antibacterianes.
• Aplicacions conductores: les nanopartícules de plata s’utilitzen en tintes conductives i s’integren en compostos per millorar la conductivitat tèrmica i elèctrica.
• Aplicacions òptiques: les nanopartícules de plata s’utilitzen per collir de manera eficient i per a espectroscòpies òptiques millorades que inclouen fluorescència millorada en metall (MEF) i dispersió de Raman millorada en superfície (SERS).