銀ナノ粒子ユニークな光学、電気、および熱特性を持ち、太陽光発電から生物学的および化学センサーに至るまでの製品に組み込まれています。例には、高電気導電率、安定性、焼結温度のために銀ナノ粒子を利用する導電性インク、ペースト、フィラーが含まれます。追加の用途には、これらのナノ材料の新しい光学特性を活用する分子診断とフォトニックデバイスが含まれます。ますます一般的な用途は、抗菌剤コーティングに銀ナノ粒子を使用することであり、多くのテキスタイル、キーボード、創傷ドレッシング、および生物医学装置には、細菌に対する保護を提供する低レベルの銀イオンを継続的に放出する銀ナノ粒子が含まれています。

銀ナノ粒子光学特性

銀ナノ粒子の光学特性をさまざまな製品やセンサーの機能成分として利用することに関心が高まっています。銀ナノ粒子は、光の吸収と散乱に非常に効率的であり、多くの染料や顔料とは異なり、粒子のサイズと形状に依存する色があります。銀ナノ粒子と光との強い相互作用は、金属表面の伝導電子が特定の波長で光で励起されると集合的な振動を受けるために発生します（図2、左）。表面プラズモン共鳴（SPR）として知られているこの振動は、異常に強い散乱と吸収特性をもたらします。実際、銀ナノ粒子は、物理的な断面よりも最大10倍の効果的な絶滅（散乱 +吸収）断面を持つことができます。強い散乱断面積により、100 nmのサブナノ粒子を従来の顕微鏡で簡単に視覚化できます。 60 nmの銀ナノ粒子が白色光で照らされると、ダークフィールド顕微鏡の下で明るい青い点源散乱体として現れます（図2、右）。明るい青色の色は、450 nmの波長でピークに達するSPRによるものです。球状の銀ナノ粒子のユニークな特性は、粒子サイズと粒子表面の近くの局所屈折率を変更することにより、このSPRピーク波長を400 nm（バイオレット光）から530 nm（緑色の光）に調整できることです。電磁スペクトルの赤外線領域へのSPRピーク波長のさらに大きなシフトは、ロッドまたはプレートの形を備えた銀ナノ粒子を生成することで実現できます。

銀ナノ粒子アプリケーション

銀ナノ粒子多数の技術で使用されており、望ましい光学、導電性、抗菌特性を活用する幅広い消費者製品に組み込まれています。

• 診断アプリケーション：銀ナノ粒子は、銀ナノ粒子材料を定量的検出のための生物学的タグとして使用できるバイオセンサーおよび多数のアッセイで使用されます。
• 抗菌アプリケーション：銀ナノ粒子は、抗菌特性のためにアパレル、履物、塗料、創傷ドレッシング、電化製品、化粧品、プラスチックに組み込まれています。
• 導電性アプリケーション：銀ナノ粒子は、導電性インクで使用され、複合材料に統合されて熱伝導率と電気的導電率を高めます。
• 光学用途：銀ナノ粒子は、光を効率的に収穫し、金属増強蛍光（MEF）および表面増強ラマン散乱（SERS）を含む光学分光法を強化するために使用されます。