Hạt nano bạcCó tính chất quang học, điện và nhiệt độc đáo và đang được kết hợp vào các sản phẩm từ quang điện đến cảm biến sinh học và hóa học. Các ví dụ bao gồm mực dẫn điện, bột nhão và chất độn sử dụng các hạt nano bạc cho độ dẫn điện cao, độ ổn định và nhiệt độ thiêu kết thấp. Các ứng dụng bổ sung bao gồm chẩn đoán phân tử và thiết bị quang tử, tận dụng các tính chất quang học mới của các vật liệu nano này. Một ứng dụng ngày càng phổ biến là việc sử dụng các hạt nano bạc cho lớp phủ kháng khuẩn, và nhiều hàng dệt may, bàn phím, băng vết thương và các thiết bị y sinh hiện có chứa các hạt nano bạc liên tục giải phóng một mức độ các ion bạc thấp để bảo vệ chống vi khuẩn.

Hạt nano bạcTính chất quang học

Ngày càng có nhiều sự quan tâm trong việc sử dụng các tính chất quang học của các hạt nano bạc làm thành phần chức năng trong các sản phẩm và cảm biến khác nhau. Các hạt nano bạc rất hiệu quả trong việc hấp thụ và tán xạ ánh sáng và, không giống như nhiều thuốc nhuộm và sắc tố, có màu phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của hạt. Sự tương tác mạnh mẽ của các hạt nano bạc với ánh sáng xảy ra do các electron dẫn trên bề mặt kim loại trải qua một dao động tập thể khi bị kích thích bởi ánh sáng ở các bước sóng cụ thể (Hình 2, bên trái). Được biết đến như một cộng hưởng plasmon bề mặt (XUÂN), sự dao động này dẫn đến các đặc tính tán xạ và hấp thụ mạnh bất thường. Trên thực tế, các hạt nano bạc có thể có các mặt cắt tuyệt chủng (tán xạ + hấp thụ) hiệu quả lớn hơn gấp mười lần so với mặt cắt vật lý của chúng. Mặt cắt tán xạ mạnh cho phép dễ dàng hình dung các hạt nano phụ 100nm với kính hiển vi thông thường. Khi các hạt nano bạc 60nm được chiếu sáng bằng ánh sáng trắng, chúng xuất hiện dưới dạng các bộ tán xạ nguồn điểm màu xanh sáng dưới kính hiển vi trường tối (Hình 2, phải). Màu xanh sáng là do một XUÂN đạt đến đỉnh điểm ở bước sóng 450nm. Một đặc tính duy nhất của các hạt nano bạc hình cầu là bước sóng cực đại XUÂN này có thể được điều chỉnh từ 400nm (ánh sáng tím) thành 530nm (ánh sáng xanh) bằng cách thay đổi kích thước hạt và chỉ số khúc xạ cục bộ gần bề mặt hạt. Ngay cả những sự thay đổi lớn hơn của bước sóng cực đại XUÂN vào vùng hồng ngoại của phổ điện từ có thể đạt được bằng cách tạo ra các hạt nano bạc với hình dạng thanh hoặc tấm.

Ứng dụng hạt nano bạc

Hạt nano bạcđang được sử dụng trong nhiều công nghệ và được kết hợp vào một loạt các sản phẩm tiêu dùng tận dụng các đặc tính quang học, dẫn điện và kháng khuẩn mong muốn của chúng.

• Các ứng dụng chẩn đoán: Các hạt nano bạc được sử dụng trong cảm biến sinh học và nhiều xét nghiệm trong đó các vật liệu hạt nano bạc có thể được sử dụng làm thẻ sinh học để phát hiện định lượng.
• Các ứng dụng kháng khuẩn: Các hạt nano bạc được kết hợp trong may mặc, giày dép, sơn, băng vết thương, thiết bị, mỹ phẩm và nhựa cho các đặc tính kháng khuẩn của chúng.
• Các ứng dụng dẫn điện: Các hạt nano bạc được sử dụng trong các loại mực dẫn điện và được tích hợp vào vật liệu tổng hợp để tăng cường độ dẫn nhiệt và điện.
• Các ứng dụng quang học: Các hạt nano bạc được sử dụng để thu hoạch hiệu quả ánh sáng và đối với các quang phổ quang học tăng cường bao gồm huỳnh quang tăng cường kim loại (MEF) và tán xạ Raman tăng cường bề mặt (SERS).