Nanoparticule de argintau proprietăți optice, electrice și termice unice și sunt încorporate în produse care variază de la fotovoltaice la senzori biologici și chimici.Exemplele includ cerneluri conductoare, paste și materiale de umplutură care utilizează nanoparticule de argint pentru conductivitate electrică ridicată, stabilitate și temperaturi scăzute de sinterizare.Aplicațiile suplimentare includ diagnosticarea moleculară și dispozitivele fotonice, care profită de noile proprietăți optice ale acestor nanomateriale.O aplicație din ce în ce mai comună este utilizarea nanoparticulelor de argint pentru acoperiri antimicrobiene, iar multe textile, tastaturi, pansamente și dispozitive biomedicale conțin acum nanoparticule de argint care eliberează continuu un nivel scăzut de ioni de argint pentru a oferi protecție împotriva bacteriilor.

Nanoparticule de argintProprietati optice

Există un interes din ce în ce mai mare pentru utilizarea proprietăților optice ale nanoparticulelor de argint ca componentă funcțională în diferite produse și senzori.Nanoparticulele de argint sunt extraordinar de eficiente în absorbția și împrăștierea luminii și, spre deosebire de mulți coloranți și pigmenți, au o culoare care depinde de dimensiunea și forma particulei.Interacțiunea puternică a nanoparticulelor de argint cu lumina are loc deoarece electronii de conducere de pe suprafața metalului suferă o oscilație colectivă atunci când sunt excitați de lumină la anumite lungimi de undă (Figura 2, stânga).Cunoscută sub numele de rezonanță plasmonică de suprafață (SPR), această oscilație are ca rezultat proprietăți de împrăștiere și absorbție neobișnuit de puternice.De fapt, nanoparticulele de argint pot avea secțiuni transversale de extincție efectivă (împrăștiere + absorbție) de până la zece ori mai mari decât secțiunea lor transversală fizică.Secțiunea transversală puternică de împrăștiere permite ca nanoparticulele sub 100 nm să fie ușor de vizualizat cu un microscop convențional.Când nanoparticulele de argint de 60 nm sunt iluminate cu lumină albă, ele apar ca surse de împrăștiere albastre strălucitoare sub un microscop cu câmp întunecat (Figura 2, dreapta).Culoarea albastră strălucitoare se datorează unui SPR care atinge vârful la o lungime de undă de 450 nm.O proprietate unică a nanoparticulelor sferice de argint este că această lungime de undă de vârf SPR poate fi reglată de la 400 nm (lumină violetă) la 530 nm (lumină verde) prin modificarea dimensiunii particulelor și a indicelui de refracție local lângă suprafața particulei.Schimbări chiar mai mari ale lungimii de undă de vârf SPR în regiunea infraroșu a spectrului electromagnetic pot fi realizate prin producerea de nanoparticule de argint cu forme de tijă sau plăci.

Aplicații de nanoparticule de argint

Nanoparticule de argintsunt utilizate în numeroase tehnologii și încorporate într-o gamă largă de produse de larg consum care profită de proprietățile lor optice, conductoare și antibacteriene dorite.

• Aplicații de diagnostic: Nanoparticulele de argint sunt utilizate în biosenzori și în numeroase teste în care materialele din nanoparticule de argint pot fi utilizate ca etichete biologice pentru detectarea cantitativă.
• Aplicații antibacteriene: Nanoparticulele de argint sunt încorporate în îmbrăcăminte, încălțăminte, vopsele, pansamente, aparate, produse cosmetice și materiale plastice pentru proprietățile lor antibacteriene.
• Aplicații conductoare: nanoparticulele de argint sunt utilizate în cernelurile conductoare și integrate în compozite pentru a îmbunătăți conductibilitatea termică și electrică.
• Aplicații optice: nanoparticulele de argint sunt folosite pentru a colecta eficient lumina și pentru spectroscopii optice îmbunătățite, inclusiv fluorescența îmbunătățită cu metal (MEF) și împrăștierea Raman îmbunătățită la suprafață (SERS).