Srebrni nanodelciimajo edinstvene optične, električne in toplotne lastnosti in se vključujejo v izdelke, ki segajo od fotovoltaik do bioloških in kemičnih senzorjev. Primeri vključujejo prevodna črnila, paste in polnila, ki uporabljajo srebrne nanodelce za visoko električno prevodnost, stabilnost in nizke temperature sintranja. Dodatne aplikacije vključujejo molekularno diagnostiko in fotonske naprave, ki izkoristijo nove optične lastnosti teh nanomaterialov. Vse pogostejša uporaba je uporaba srebrnih nanodelcev za protimikrobne prevleke, veliko tekstila, tipkovnic, prelivov na rane in biomedicinske naprave pa zdaj vsebujejo srebrne nanodelce, ki nenehno sproščajo nizko raven srebrnih ionov, da bi zagotovili zaščito pred bakterijami.

Srebrni nanodelciOptične lastnosti

Vse več je zanimanje za uporabo optičnih lastnosti srebrnih nanodelcev kot funkcionalne komponente v različnih izdelkih in senzorjih. Srebrni nanodelci so izredno učinkoviti pri absorpciji in razprševanju svetlobe in imajo za razliko od mnogih barvil in pigmentov barvo, ki je odvisna od velikosti in oblike delca. Močna interakcija srebrnih nanodelcev s svetlobo se pojavi, ker se prevodni elektroni na kovinski površini podvržejo kolektivnemu nihanju, ko se vzbudi svetloba pri specifičnih valovnih dolžinah (slika 2, levo). To nihanje, znano kot površinska plazmonska resonanca (SPR), povzroči nenavadno močne lastnosti razprševanja in absorpcije. Dejansko imajo lahko srebrni nanodelci učinkovito izumrtje (razprševanje + absorpcija) presek do desetkrat večji od njihovega fizičnega preseka. Močan presek razprševanja omogoča, da se nanodelci pod 100 nm zlahka vizualizirajo z običajnim mikroskopom. Ko so 60 nm srebrni nanodelci osvetljeni z belo svetlobo, se pod mikroskopom temnega polja pojavijo kot svetlo modri razpršilniki točk (slika 2, desno). Svetlo modra barva je posledica SPR, ki je vrhunec pri valovni dolžini 450 nm. Edinstvena lastnost sferičnih srebrnih nanodelcev je, da lahko to vrhovno valovno dolžino SPR nastavimo od 400 nm (vijolična svetloba) do 530 nm (zelena svetloba) s spreminjanjem velikosti delcev in lokalnega indeksa loma v bližini površine delcev. Še večji premiki valovne dolžine SPR v infrardečo območje elektromagnetnega spektra lahko dosežemo s proizvodnjo srebrnih nanodelcev z oblikami palice ali plošč.

Srebrne aplikacije nanodelcev

Srebrni nanodelcise uporabljajo v številnih tehnologijah in vključujejo v široko paleto potrošniških izdelkov, ki izkoriščajo svoje zaželene optične, prevodne in antibakterijske lastnosti.

• Diagnostične aplikacije: Srebrni nanodelci se uporabljajo v biosenzorjih in številnih testih, kjer se srebrni materiali nanodelcev lahko uporabljajo kot biološke oznake za kvantitativno odkrivanje.
• Antibakterijske aplikacije: Srebrni nanodelci so vključeni v oblačila, obutev, barve, prelive na rane, aparate, kozmetiko in plastiko za svoje antibakterijske lastnosti.
• Prevodne aplikacije: Srebrni nanodelci se uporabljajo v prevodnih črnilih in jih integrirajo v kompozite za izboljšanje toplotne in električne prevodnosti.
• Optične aplikacije: Srebrni nanodelci se uporabljajo za učinkovito nabiranje svetlobe in za izboljšane optične spektroskopije, vključno s kovinsko okrepljeno fluorescenco (MEF) in površinsko okrepljeno Ramanovo razprševanje (SERS).