Наночастинки сріблаволодіють унікальними оптичними, електричними та тепловими властивостями та впроваджуються в продукти, що варіюються від фотоелектричних до біологічних і хімічних датчиків.Приклади включають електропровідні фарби, пасти та наповнювачі, у яких використовуються наночастинки срібла за їх високу електропровідність, стабільність і низькі температури спікання.Додаткові програми включають молекулярну діагностику та фотонні пристрої, які використовують переваги нових оптичних властивостей цих наноматеріалів.Все більш поширеним застосуванням є використання наночастинок срібла для антимікробних покриттів, і багато текстильних виробів, клавіатур, пов’язок для ран і біомедичних пристроїв тепер містять наночастинки срібла, які постійно вивільняють низький рівень іонів срібла для забезпечення захисту від бактерій.

Наночастинка сріблаОптичні властивості

Зростає інтерес до використання оптичних властивостей наночастинок срібла як функціонального компонента в різних продуктах і датчиках.Наночастинки срібла надзвичайно ефективно поглинають і розсіюють світло і, на відміну від багатьох барвників і пігментів, мають колір, який залежить від розміру та форми частинки.Сильна взаємодія наночастинок срібла зі світлом виникає через те, що електрони провідності на поверхні металу зазнають колективних коливань під час збудження світлом певної довжини хвилі (Малюнок 2, ліворуч).Це коливання, відоме як поверхневий плазмонний резонанс (SPR), призводить до надзвичайно сильних властивостей розсіювання та поглинання.Насправді, наночастинки срібла можуть мати ефективний поперечний переріз екстинкції (розсіювання + поглинання) в десять разів більший, ніж їхній фізичний поперечний переріз.Сильний поперечний переріз розсіювання дозволяє легко візуалізувати наночастинки розміром менше 100 нм за допомогою звичайного мікроскопа.Коли наночастинки срібла розміром 60 нм освітлюються білим світлом, вони виглядають як яскраво-блакитні точкові розсіювачі під темнопольним мікроскопом (Рис. 2, праворуч).Яскраво-блакитний колір зумовлений SPR, пік якого досягається на довжині хвилі 450 нм.Унікальна властивість сферичних наночастинок срібла полягає в тому, що цю пікову довжину хвилі SPR можна налаштувати від 400 нм (фіолетове світло) до 530 нм (зелене світло) шляхом зміни розміру частинок і локального показника заломлення поблизу поверхні частинок.Навіть більших зсувів пікової довжини хвилі SPR в інфрачервону область електромагнітного спектру можна досягти шляхом виробництва наночастинок срібла у формі стрижня або пластини.

Застосування наночастинок срібла

Наночастинки сріблавикористовуються в багатьох технологіях і включені в широкий спектр споживчих товарів, які використовують переваги своїх бажаних оптичних, провідних і антибактеріальних властивостей.

• Діагностичне застосування: наночастинки срібла використовуються в біосенсорах і численних аналізах, де матеріали наночастинок срібла можна використовувати як біологічні мітки для кількісного виявлення.
• Антибактеріальне застосування: наночастинки срібла вводяться в одяг, взуття, фарби, ранові пов’язки, прилади, косметику та пластмаси завдяки їхнім антибактеріальним властивостям.
• Застосування для електропровідності: наночастинки срібла використовуються в електропровідних фарбах і інтегровані в композити для підвищення тепло- та електропровідності.
• Оптичні застосування: наночастинки срібла використовуються для ефективного збору світла та для вдосконаленої оптичної спектроскопії, включаючи флуоресценцію з підсиленою металом (MEF) і раманівське розсіювання з підсиленим поверхнею (SERS).