NanočasticeMajú jedinečné optické, elektrické a tepelné vlastnosti a sú začlenené do výrobkov siahajúcich od fotovoltaiky po biologické a chemické senzory. Príklady zahŕňajú vodivé atramenty, pasty a plnivá, ktoré využívajú nanočastice striebra na svoju vysokú elektrickú vodivosť, stabilitu a nízke teploty spekania. Medzi ďalšie aplikácie patrí molekulárna diagnostika a fotonické zariadenia, ktoré využívajú nové optické vlastnosti týchto nanomateriálov. Čoraz bežnejšou aplikáciou je použitie nanočastíc striebra na antimikrobiálne povlaky a mnoho textílií, klávesníc, obväzu rany a biomedicínskych zariadení teraz obsahuje nanočastice striebra, ktoré nepretržite uvoľňujú nízku úroveň iónov striebra, aby poskytovali ochranu pred baktériami.

StriebroOptické vlastnosti

Rastie záujem o využitie optických vlastností nanočastíc striebra ako funkčnej zložky v rôznych produktoch a senzoroch. Nanočastice striebra sú mimoriadne účinné pri absorbovaní a rozptyľovacom svetle a na rozdiel od mnohých farbív a pigmentov majú farbu, ktorá závisí od veľkosti a tvaru častice. Silná interakcia nanočastíc striebra so svetlom sa vyskytuje, pretože vodivé elektróny na kovovom povrchu podliehajú kolektívnej oscilácii, keď sú excitované svetlom pri špecifických vlnových dĺžkach (obrázok 2, vľavo). Táto oscilácia, známa ako povrchová plazmónová rezonancia (SPR), vedie k nezvyčajne silným rozptylom a absorpčným vlastnostiam. V skutočnosti môžu mať nanočastice striebra účinné prierezy extinkcie (rozptyl + absorpcia) až desaťkrát väčšie ako ich fyzikálny prierez. Silný prierez rozptylu umožňuje ľahko vizualizovať nanočastice sub 100 nm pomocou konvenčného mikroskopu. Keď sú nanočastice strieborné 60 nm osvetlené bielym svetlom, javia sa ako jasne modré bodové zdrojové rozptyly pod tmavým poľným mikroskopom (obrázok 2, vpravo). Jasne modrá farba je spôsobená SPR, ktorý je vrcholom pri vlnovej dĺžke 450 nm. Unikátnou vlastnosťou sférických nanočastíc striebra je to, že táto vlnová dĺžka SPR sa môže vyladiť od 400 nm (fialové svetlo) do 530 nm (zelené svetlo) zmenou veľkosti častíc a miestneho indexu lomu v blízkosti povrchu častíc. Ešte väčšie posuny vlnovej vlnovej dĺžky SPR do infračervenej oblasti elektromagnetického spektra sa dajú dosiahnuť výrobou nanočastíc striebra s tvarmi tyčiniek alebo doštičky.

Aplikácie nanočastíc striebra

Nanočasticesa používajú v mnohých technológiách a začleňujú sa do širokého spektra spotrebiteľských výrobkov, ktoré využívajú ich žiaduce optické, vodivé a antibakteriálne vlastnosti.

• Diagnostické aplikácie: Nanočastice striebra sa používajú v biosenzoroch a početných testoch, kde sa materiály nanočastíc striebra môžu použiť ako biologické značky na kvantitatívnu detekciu.
• Antibakteriálne aplikácie: Nanočastice striebra sú začlenené do oblečenia, obuvi, farieb, obväzu rany, spotrebičov, kozmetiky a plastov pre ich antibakteriálne vlastnosti.
• Vodivé aplikácie: Nanočastice striebra sa používajú vo vodivých atramentoch a integrujú sa do kompozitov na zvýšenie tepelnej a elektrickej vodivosti.
• Optické aplikácie: Nanočastice striebra sa používajú na účinné zber svetla a na vylepšené optické spektroskopie vrátane fluorescencie vylepšenej kovom (MEF) a povrchovo vylepšeného Ramanovho rozptylu (SERS).