Silbernanopartikelhaben einzigartige optische, elektrische und thermische Eigenschaften und werden in Produkte integriert, die von Photovoltaik bis zu biologischen und chemischen Sensoren reichen. Beispiele sind leitfähige Tinten, Pasten und Füllstoffe, die Silbernanopartikel für ihre hohe elektrische Leitfähigkeit, Stabilität und niedrige Sintertemperaturen verwenden. Weitere Anwendungen umfassen molekulare Diagnostik und photonische Geräte, die die neuartigen optischen Eigenschaften dieser Nanomaterialien nutzen. Eine immer häufigere Anwendung ist die Verwendung von Silbernanopartikeln für antimikrobielle Beschichtungen, und viele Textilien, Tastaturen, Wundverbände und biomedizinische Geräte enthalten jetzt Silbernanopartikel, die kontinuierlich ein niedriges Niveau von Silberionen freisetzen, um Schutz gegen Bakterien zu bieten.

SilbernanopartikelOptische Eigenschaften

Es besteht wachsendes Interesse daran, die optischen Eigenschaften von Silbernanopartikeln als funktionelle Komponente in verschiedenen Produkten und Sensoren zu nutzen. Silbernanopartikel sind außerordentlich effizient in der Absorption und Streuung von Licht und haben im Gegensatz zu vielen Farbstoffen und Pigmenten eine Farbe, die von der Größe und der Form des Teilchens abhängt. Die starke Wechselwirkung der Silbernanopartikel mit Licht tritt auf, da die Leitungselektronen auf der Metalloberfläche eine kollektive Schwingung unterzogen werden, wenn sie durch Licht bei bestimmten Wellenlängen angeregt werden (Abbildung 2, links). Bekannt als Oberflächenplasmonresonanz (SPR), führt diese Schwingung zu ungewöhnlich starken Streu- und Absorptionseigenschaften. Tatsächlich können Silbernanopartikel eine wirksame Aussterben (Streuung + Absorption) Querschnitte bis zu zehnmal größer als ihr physikalischer Querschnitt aufweisen. Mit dem starken Streuquerschnitt können Sub -100 -nm -Nanopartikel mit einem herkömmlichen Mikroskop leicht sichtbar machen. Wenn 60 nm silberne Nanopartikel mit weißem Licht beleuchtet werden, erscheinen sie als hellblaue Punktquellenstreuer unter einem dunklen Feldmikroskop (Abbildung 2, rechts). Die hellblaue Farbe ist auf eine SPR zurückzuführen, die bei einer Wellenlänge von 450 nm erreicht ist. Eine einzigartige Eigenschaft von kugelförmigen Silbernanopartikeln ist, dass diese SPR -Spitzenwellenlänge von 400 nm (violettes Licht) bis 530 nm (grünes Licht) durch Ändern der Partikelgröße und des lokalen Brechungsindex in der Nähe der Partikeloberfläche abgestimmt werden kann. Noch größere Verschiebungen der SPR -Peakwellenlänge in den Infrarotbereich des elektromagnetischen Spektrums können durch die Herstellung von Silbernanopartikeln mit Stangen- oder Plattenformen erreicht werden.

Silbernanopartikelanwendungen

Silbernanopartikelwerden in zahlreichen Technologien verwendet und in eine Vielzahl von Konsumgütern aufgenommen, die ihre wünschenswerten optischen, leitenden und antibakteriellen Eigenschaften nutzen.

• Diagnostische Anwendungen: Silbernanopartikel werden in Biosensoren und zahlreichen Assays verwendet, bei denen die Silbernanopartikelmaterialien als biologische Tags für den quantitativen Nachweis verwendet werden können.
• Antibakterielle Anwendungen: Silbernanopartikel werden für ihre antibakteriellen Eigenschaften in Bekleidung, Schuhe, Farben, Wundverbindungen, Geräte, Kosmetika und Kunststoff einbezogen.
• Leitfähige Anwendungen: Silbernanopartikel werden in leitenden Tinten verwendet und in Verbundwerkstoffe integriert, um die thermische und elektrische Leitfähigkeit zu verbessern.
• Optische Anwendungen: Silbernanopartikel werden verwendet, um Licht effizient zu ernten und für verstärkte optische Spektroskopien einschließlich metallverstärkter Fluoreszenz (MEF) und oberflächenverstärktes Raman-Streuung (SERS).