Hopean nanohiukkasianiillä on ainutlaatuiset optiset, sähköiset ja lämpöominaisuudet, ja niitä yhdistetään tuotteisiin, jotka vaihtelevat aurinkosähköistä biologisiin ja kemiallisiin antureihin.Esimerkkejä ovat johtavat musteet, tahnat ja täyteaineet, joissa käytetään hopean nanohiukkasia korkean sähkönjohtavuuden, stabiilisuuden ja alhaisten sintrauslämpötilojen vuoksi.Muita sovelluksia ovat molekyylidiagnostiikka ja fotonilaitteet, jotka hyödyntävät näiden nanomateriaalien uusia optisia ominaisuuksia.Yhä yleisempi sovellus on hopean nanopartikkelien käyttö antimikrobisissa pinnoitteissa, ja monet tekstiilit, näppäimistöt, haavasidokset ja biolääketieteelliset laitteet sisältävät nyt hopeananopartikkeleita, jotka jatkuvasti vapauttavat alhaisen tason hopeaioneja suojaamaan bakteereja vastaan.

Hopean nanohiukkanenOptiset ominaisuudet

Kiinnostus hopean nanopartikkelien optisten ominaisuuksien hyödyntämiseen toiminnallisena komponenttina eri tuotteissa ja antureissa kasvaa.Hopeananohiukkaset absorboivat ja sirottavat valoa poikkeuksellisen tehokkaasti, ja toisin kuin monilla väriaineilla ja pigmenteillä, niiden väri riippuu hiukkasen koosta ja muodosta.Hopeananohiukkasten voimakas vuorovaikutus valon kanssa johtuu siitä, että metallipinnan johtavuuselektronit käyvät läpi kollektiivisen värähtelyn, kun valo herättää niitä tietyillä aallonpituuksilla (kuva 2, vasemmalla).Tämä pintaplasmoniresonanssina (SPR) tunnettu värähtely johtaa epätavallisen voimakkaisiin sironta- ja absorptio-ominaisuuksiin.Itse asiassa hopean nanohiukkasten tehokkaat ekstinktio- (sironta + absorptio) -poikkileikkaukset voivat olla jopa kymmenen kertaa suuremmat kuin niiden fyysinen poikkileikkaus.Voimakas sirontapoikkileikkaus mahdollistaa alle 100 nm:n nanohiukkasten helpon visualisoinnin tavanomaisella mikroskoopilla.Kun 60 nm:n hopeananopartikkeleita valaistaan ​​valkoisella valolla, ne näyttävät kirkkaan sinisiltä pistelähteen sirottajilta tummakenttämikroskoopin alla (kuva 2, oikealla).Kirkkaan sininen väri johtuu SPR:stä, jonka huippu on 450 nm aallonpituudella.Pallomaisten hopeananohiukkasten ainutlaatuinen ominaisuus on, että tämä SPR-huippuaallonpituus voidaan virittää 400 nm:stä (violetti valo) 530 nm:iin (vihreä valo) muuttamalla hiukkaskokoa ja paikallista taitekerrointa lähellä hiukkasten pintaa.Jopa suurempia SPR-huipun aallonpituuden siirtymiä sähkömagneettisen spektrin infrapuna-alueelle voidaan saavuttaa tuottamalla sauvan tai levyn muotoisia hopeananopartikkeleita.

Hopean nanohiukkassovellukset

Hopean nanohiukkasiaNiitä käytetään lukuisissa teknologioissa ja ne sisällytetään laajaan valikoimaan kuluttajatuotteita, jotka hyödyntävät niiden toivottuja optisia, johtavia ja antibakteerisia ominaisuuksia.

• Diagnostiset sovellukset: Hopeananohiukkasia käytetään biosensoreissa ja lukuisissa määrityksissä, joissa hopean nanopartikkelien materiaaleja voidaan käyttää biologisina tunnisteina kvantitatiiviseen havaitsemiseen.
• Antibakteeriset sovellukset: Hopeananohiukkasia on lisätty vaatteisiin, jalkineisiin, maaleihin, haavasidoksiin, laitteisiin, kosmetiikkaan ja muoveihin niiden antibakteeristen ominaisuuksien vuoksi.
• Sähköä johtavat sovellukset: Hopeananohiukkasia käytetään johtavissa musteissa ja integroidaan komposiitteihin lämmön- ja sähkönjohtavuuden parantamiseksi.
• Optiset sovellukset: Hopeananohiukkasia käytetään valon tehokkaaseen keräämiseen ja parannettuihin optisiin spektroskopioihin, mukaan lukien metallilla tehostettu fluoresenssi (MEF) ja pintatehostettu Raman-sironta (SERS).