Zilveren nanodeeltjeshebben unieke optische, elektrische en thermische eigenschappen en worden opgenomen in producten die variëren van fotovoltaïsche tot biologische en chemische sensoren. Voorbeelden zijn geleidende inkten, pasta's en vulstoffen die zilveren nanodeeltjes gebruiken voor hun hoge elektrische geleidbaarheid, stabiliteit en lage sintertemperaturen. Aanvullende toepassingen omvatten moleculaire diagnostiek en fotonische apparaten, die profiteren van de nieuwe optische eigenschappen van deze nanomaterialen. Een steeds vaker voorkomende toepassing is het gebruik van zilveren nanodeeltjes voor antimicrobiële coatings, en veel textiel, toetsenborden, wondverbanden en biomedische apparaten bevatten nu zilveren nanodeeltjes die continu een laag niveau van zilverionen vrijgeven om bescherming tegen bacteriën te bieden.

Zilveren nanodeeltjeOptische eigenschappen

Er is een groeiende interesse in het gebruik van de optische eigenschappen van zilveren nanodeeltjes als functionele component in verschillende producten en sensoren. Zilveren nanodeeltjes zijn buitengewoon efficiënt in het absorberen en verspreiden van licht en hebben, in tegenstelling tot veel kleurstoffen en pigmenten, een kleur die afhankelijk is van de grootte en de vorm van het deeltje. De sterke interactie van de zilveren nanodeeltjes met licht treedt op omdat de geleidingselektronen op het metaaloppervlak een collectieve oscillatie ondergaan wanneer opgewonden door licht bij specifieke golflengten (figuur 2, links). Bekend als een oppervlakte -plasmonresonantie (SPR), resulteert deze oscillatie in ongewoon sterke verstrooiing en absorptie -eigenschappen. Silver nanodeeltjes kunnen zelfs een effectieve uitsterven (verstrooiing + absorptie) dwarsdoorsneden hebben tot tien keer groter dan hun fysieke dwarsdoorsnede. Met de sterke verstrooiingsdoorsnede kunnen nanodeeltjes van sub 100 nm gemakkelijk worden gevisualiseerd met een conventionele microscoop. Wanneer 60 nm zilveren nanodeeltjes worden verlicht met wit licht, verschijnen ze als felblauwe puntbronverstrooiers onder een donkere veldmicroscoop (figuur 2, rechts). De helderblauwe kleur is te wijten aan een SPR die een piek heeft op een golflengte van 450 nm. Een unieke eigenschap van sferische zilveren nanodeeltjes is dat deze SPR -piekgolflengte kan worden afgestemd van 400 nm (violet licht) tot 530 nm (groen licht) door de deeltjesgrootte en de lokale brekingsindex nabij het deeltjesoppervlak te veranderen. Zelfs grotere verschuivingen van de SPR -piekgolflengte in het infraroodgebied van het elektromagnetische spectrum kunnen worden bereikt door zilveren nanodeeltjes te produceren met staaf- of plaatvormen.

Silver nanodeeltjes toepassingen

Zilveren nanodeeltjesworden in tal van technologieën gebruikt en opgenomen in een breed scala aan consumentenproducten die profiteren van hun gewenste optische, geleidende en antibacteriële eigenschappen.

• Diagnostische toepassingen: zilveren nanodeeltjes worden gebruikt in biosensoren en tal van testen waarbij de zilveren nanodeeltjesmaterialen kunnen worden gebruikt als biologische tags voor kwantitatieve detectie.
• Antibacteriële toepassingen: zilveren nanodeeltjes zijn opgenomen in kleding, schoeisel, verven, wondverbanden, apparaten, cosmetica en kunststoffen voor hun antibacteriële eigenschappen.
• Geleidende toepassingen: zilveren nanodeeltjes worden gebruikt in geleidende inkten en geïntegreerd in composieten om de thermische en elektrische geleidbaarheid te verbeteren.
• Optische toepassingen: zilveren nanodeeltjes worden gebruikt om licht te oogsten en voor verbeterde optische spectroscopieën, waaronder metaalversterkte fluorescentie (MEF) en oppervlakte-versterkte Raman Scattering (SERS).