Nanoparticelle d'argentoHanno proprietà ottiche, elettriche e termiche uniche e vengono incorporati in prodotti che vanno dal fotovoltaico ai sensori biologici e chimici. Esempi includono inchiostri conduttivi, paste e riempitivi che utilizzano nanoparticelle d'argento per la loro alta conducibilità elettrica, stabilità e basse temperature di sinterizzazione. Ulteriori applicazioni includono diagnostica molecolare e dispositivi fotonici, che sfruttano le nuove proprietà ottiche di questi nanomateriali. Un'applicazione sempre più comune è l'uso di nanoparticelle d'argento per rivestimenti antimicrobici e molti tessuti, tastiere, medicazioni per ferite e dispositivi biomedici ora contengono nanoparticelle d'argento che rilasciano continuamente un basso livello di ioni argentati per fornire protezione dai batteri.

Nanoparticelle d'argentoProprietà ottiche

Vi è un crescente interesse nell'utilizzo delle proprietà ottiche delle nanoparticelle d'argento come componente funzionale in vari prodotti e sensori. Le nanoparticelle d'argento sono straordinariamente efficienti nell'assorbimento e nella dispersione della luce e, a differenza di molti coloranti e pigmenti, hanno un colore che dipende dalle dimensioni e dalla forma della particella. La forte interazione delle nanoparticelle d'argento con luce si verifica perché gli elettroni di conduzione sulla superficie del metallo subiscono un'oscillazione collettiva quando eccitati dalla luce a lunghezze d'onda specifiche (Figura 2, a sinistra). Conosciuta come una risonanza plasmonica di superficie (SPR), questa oscillazione provoca proprietà di scattering e assorbimento insolitamente forti. In effetti, le nanoparticelle d'argento possono avere sezioni trasversali di estinzione efficace (scattering + assorbimento) fino a dieci volte più grandi della loro sezione trasversale fisica. La sezione trasversale di scattering forte consente di visualizzare facilmente le nanoparticelle di 100 nm con un microscopio convenzionale. Quando le nanoparticelle d'argento da 60 nm sono illuminate con luce bianca, appaiono come scatterer di sorgente di punti blu brillanti sotto un microscopio a campo scuro (Figura 2, a destra). Il colore blu brillante è dovuto a una SPR che è raggiungibile a una lunghezza d'onda di 450 nm. Una proprietà unica di nanoparticelle d'argento sferiche è che questa lunghezza d'onda di picco SPR può essere sintonizzata da 400 nm (luce viola) a 530 nm (luce verde) modificando la dimensione delle particelle e l'indice di rifrazione locale vicino alla superficie delle particelle. È possibile ottenere spostamenti ancora più grandi della lunghezza d'onda del picco SPR nella regione a infrarossi dello spettro elettromagnetico producendo nanoparticelle d'argento con asta o forme di piastra.

Applicazioni di nanoparticelle d'argento

Nanoparticelle d'argentovengono utilizzati in numerose tecnologie e incorporate in una vasta gamma di prodotti di consumo che sfruttano le loro proprietà ottiche, conduttive e antibatteriche desiderabili.

• Applicazioni diagnostiche: le nanoparticelle d'argento sono utilizzate nei biosensori e numerosi test in cui i materiali di nanoparticelle d'argento possono essere utilizzati come tag biologici per il rilevamento quantitativo.
• Applicazioni antibatteriche: le nanoparticelle d'argento sono incorporate in abbigliamento, calzature, vernici, medicazioni per ferite, elettrodomestici, cosmetici e materie plastiche per le loro proprietà antibatteriche.
• Applicazioni conduttive: le nanoparticelle d'argento vengono utilizzate negli inchiostri conduttivi e integrate nei compositi per migliorare la conducibilità termica ed elettrica.
• Applicazioni ottiche: le nanoparticelle d'argento vengono utilizzate per raccogliere in modo efficiente la luce e per le spettroscopie ottiche migliorate tra cui fluorescenza metallica (MEF) e scattering Raman potenziata dalla superficie (SERS).