Silver nanopartiklarhar unika optiska, elektriska och termiska egenskaper och införlivas i produkter som sträcker sig från solceller till biologiska och kemiska sensorer.Exempel inkluderar ledande bläck, pastor och fyllmedel som använder silvernanopartiklar för sin höga elektriska ledningsförmåga, stabilitet och låga sintringstemperaturer.Ytterligare applikationer inkluderar molekylär diagnostik och fotoniska enheter, som drar fördel av de nya optiska egenskaperna hos dessa nanomaterial.En allt vanligare tillämpning är användningen av silvernanopartiklar för antimikrobiella beläggningar, och många textilier, tangentbord, sårförband och biomedicinska apparater innehåller nu silvernanopartiklar som kontinuerligt frigör en låg nivå av silverjoner för att ge skydd mot bakterier.

Silver nanopartikelOptiska egenskaper

Det finns ett växande intresse för att utnyttja silvernanopartiklars optiska egenskaper som funktionskomponent i olika produkter och sensorer.Silvernanopartiklar är utomordentligt effektiva på att absorbera och sprida ljus och har, till skillnad från många färgämnen och pigment, en färg som beror på partikelns storlek och form.Silvernanopartiklarnas starka interaktion med ljus uppstår eftersom ledningselektronerna på metallytan genomgår en kollektiv svängning när de exciteras av ljus vid specifika våglängder (Figur 2, till vänster).Känd som ytplasmonresonans (SPR) resulterar denna oscillation i ovanligt starka spridnings- och absorptionsegenskaper.Faktum är att nanopartiklar av silver kan ha effektiva utsläckningstvärsnitt (spridning + absorption) upp till tio gånger större än deras fysiska tvärsnitt.Det starka spridningstvärsnittet gör att nanopartiklar under 100 nm enkelt kan visualiseras med ett konventionellt mikroskop.När 60 nm silver nanopartiklar belyses med vitt ljus visas de som ljusblå punktkällspridare under ett mörkt fältmikroskop (Figur 2, höger).Den klarblå färgen beror på en SPR som har en topp vid en våglängd på 450 nm.En unik egenskap hos sfäriska silvernanopartiklar är att denna SPR-toppvåglängd kan ställas in från 400 nm (violett ljus) till 530 nm (grönt ljus) genom att ändra partikelstorleken och det lokala brytningsindexet nära partikelytan.Ännu större förskjutningar av SPR-toppvåglängden ut i det infraröda området av det elektromagnetiska spektrumet kan uppnås genom att producera silvernanopartiklar med stav- eller plattaformer.

Silver nanopartikelapplikationer

Silver nanopartiklaranvänds i många tekniker och ingår i ett brett utbud av konsumentprodukter som drar fördel av deras önskvärda optiska, ledande och antibakteriella egenskaper.

• Diagnostiska tillämpningar: Silvernanopartiklar används i biosensorer och många analyser där silvernanopartiklarna kan användas som biologiska taggar för kvantitativ detektion.
• Antibakteriella applikationer: Silver nanopartiklar ingår i kläder, skor, färger, sårförband, apparater, kosmetika och plaster för sina antibakteriella egenskaper.
• Konduktiva tillämpningar: Silver nanopartiklar används i ledande bläck och integreras i kompositer för att förbättra termisk och elektrisk ledningsförmåga.
• Optiska applikationer: Silvernanopartiklar används för att effektivt skörda ljus och för förbättrade optiska spektroskopier inklusive metallförstärkt fluorescens (MEF) och ytförstärkt Raman-spridning (SERS).