Ασημένια νανοσωματίδιαέχουν μοναδικές οπτικές, ηλεκτρικές και θερμικές ιδιότητες και ενσωματώνονται σε προϊόντα που κυμαίνονται από φωτοβολταϊκά έως βιολογικούς και χημικούς αισθητήρες. Παραδείγματα περιλαμβάνουν αγώγιμα μελάνια, πάστες και πληρωτικά που χρησιμοποιούν νανοσωματίδια αργύρου για την υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, τη σταθερότητα και τις χαμηλές θερμοκρασίες πυροσυσσωμάτωσης. Πρόσθετες εφαρμογές περιλαμβάνουν μοριακές διαγνωστικές και φωτονικές συσκευές, οι οποίες εκμεταλλεύονται τις νέες οπτικές ιδιότητες αυτών των νανοϋλικών. Μια ολοένα και πιο συνηθισμένη εφαρμογή είναι η χρήση νανοσωματιδίων αργύρου για αντιμικροβιακές επικαλύψεις και πολλά κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα, πληκτρολόγια, σάλτσες πληγών και βιοϊατρικές συσκευές περιέχουν τώρα νανοσωματίδια αργύρου που απελευθερώνουν συνεχώς χαμηλό επίπεδο ιόντων αργύρου για να παρέχουν προστασία από τα βακτήρια.

Ασημένιο νανοσωματίδιοΟπτικές ιδιότητες

Υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη χρήση των οπτικών ιδιοτήτων των νανοσωματιδίων αργύρου ως λειτουργικού συστατικού σε διάφορα προϊόντα και αισθητήρες. Τα νανοσωματίδια αργύρου είναι εξαιρετικά αποτελεσματικά στην απορρόφηση και τη σκέδαση του φωτός και, σε αντίθεση με πολλές χρωστικές και χρωστικές ουσίες, έχουν ένα χρώμα που εξαρτάται από το μέγεθος και το σχήμα του σωματιδίου. Η ισχυρή αλληλεπίδραση των νανοσωματιδίων αργύρου με φως συμβαίνει επειδή τα ηλεκτρόνια αγωγιμότητας στην μεταλλική επιφάνεια υφίστανται μια συλλογική ταλάντωση όταν διεγείρονται από το φως σε συγκεκριμένα μήκη κύματος (Εικόνα 2, αριστερά). Γνωστή ως συντονισμός επιφανειακού πλασμονίου (SPR), αυτή η ταλάντωση έχει ως αποτέλεσμα ασυνήθιστα ισχυρές ιδιότητες σκέδασης και απορρόφησης. Στην πραγματικότητα, τα νανοσωματίδια αργύρου μπορούν να έχουν διατομές από την εξαφάνιση (σκέδαση + απορρόφηση) έως και δέκα φορές μεγαλύτερες από τη φυσική τους διατομή. Η διατομή ισχυρής διασποράς επιτρέπει την εύκολη απεικόνιση νανοσωματιδίων υπο -100 nm με συμβατικό μικροσκόπιο. Όταν τα νανοσωματίδια αργύρου 60 nm φωτίζονται με λευκό φως, εμφανίζονται ως φωτεινά μπλε σημεία διασκορπιστών πηγής κάτω από ένα σκούρο μικροσκόπιο πεδίου (Εικόνα 2, δεξιά). Το φωτεινό μπλε χρώμα οφείλεται σε SPR που κορυφώνεται σε μήκος κύματος 450 nm. Μια μοναδική ιδιότητα των νανοσωματιδίων σφαιρικού αργύρου είναι ότι αυτό το μήκος κύματος SPR μπορεί να συντονιστεί από 400 nm (βιολετί φωτός) σε 530 nm (πράσινο φως) αλλάζοντας το μέγεθος των σωματιδίων και τον τοπικό δείκτη διάθλασης κοντά στην επιφάνεια των σωματιδίων. Ακόμη μεγαλύτερες μετατοπίσεις του μήκους κύματος κορυφής SPR στην υπέρυθρη περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος μπορούν να επιτευχθούν με την παραγωγή νανοσωματιδίων αργύρου με σχήματα ράβδου ή πλάκας.

Εφαρμογές ασημένιου νανοσωματιδίου

Ασημένια νανοσωματίδιαχρησιμοποιούνται σε πολυάριθμες τεχνολογίες και ενσωματώνονται σε ένα ευρύ φάσμα καταναλωτικών προϊόντων που εκμεταλλεύονται τις επιθυμητές οπτικές, αγώγιμες και αντιβακτηριακές ιδιότητές τους.

• Διαγνωστικές εφαρμογές: Τα νανοσωματίδια αργύρου χρησιμοποιούνται σε βιοαισθητήρες και πολυάριθμες δοκιμασίες όπου τα υλικά νανοσωματιδίων αργύρου μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιολογικές ετικέτες για ποσοτική ανίχνευση.
• Αντιβακτηριακές εφαρμογές: Τα νανοσωματίδια αργύρου ενσωματώνονται σε ενδυμασία, υποδήματα, χρώματα, σάλτσες τραυμάτων, συσκευές, καλλυντικά και πλαστικά για τις αντιβακτηριακές τους ιδιότητες.
• Ποδηλατικές εφαρμογές: Τα νανοσωματίδια αργύρου χρησιμοποιούνται σε αγώγιμα μελάνια και ενσωματώνονται σε σύνθετα υλικά για την ενίσχυση της θερμικής και ηλεκτρικής αγωγιμότητας.
• Οπτικές εφαρμογές: Τα νανοσωματίδια αργύρου χρησιμοποιούνται για την αποτελεσματική συγκομιδή φωτός και για ενισχυμένες οπτικές φασματοσκοπίες, συμπεριλαμβανομένου του φθορισμού με μέταλλο (MEF) και της διασποράς Raman (SERS).