science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

In het kort:Bifunctionele plasmonische / magnetische nanodeeltjes

Evolutionaire route van ijzerdeeltjeszaden met dunne lagen amorfe ijzeroxidecoating tot hybride nanodeeltjes bestaande uit vaste Ag-nanodomeinen en holle Fe3O4-nanoschillen. Transmissie-elektronenmicroscopie (TEM) beelden (vals gekleurd) en bijbehorende schematische illustratie (zilver:geel, ijzeroxide:blauw, ijzerkern:zwart) van de hybride deeltjes in verschillende stadia van de reactie zijn gemarkeerd op de rand. Het TEM-beeld in het midden benadrukt Ag-Fe3O4-hybride nanodeeltjes waarin Ag en Fe3O4 vals gekleurd zijn in oranjegeel en blauw, respectievelijk. TEM-analyse werd uitgevoerd in het elektronenmicroscopiecentrum van Argonne

Een door amorf zaad gemedieerde strategie is ontwikkeld in het Center for Nanoscale Materials Nanophotonics Group van het Argonne National Laboratory voor het creëren van bifunctionele nanodeeltjes bestaande uit zilver- en ijzeroxide-nanodomeinen. Deze hybride deeltjes vertonen unieke optische eigenschappen als gevolg van oppervlakteplasmonresonantie van het zilver en superparamagnetische reacties van het ijzeroxide.

Multicomponent hybride nanodeeltjes kunnen meerdere functionaliteiten vertonen voor toepassingen die moeilijk (of zelfs onmogelijk) te realiseren zijn met enkelcomponent nanodeeltjes. Bijvoorbeeld, hybride nanodeeltjes van edelmetaal/ijzeroxide vertonen niet alleen unieke optische eigenschappen, maar ook magnetische reacties. De grootschalige synthese van dergelijke hybride nanodeeltjes is een uitdaging.

De sleutels tot succes voor de nieuwe door amorf zaad gemedieerde strategie zijn afhankelijk van de precieze vorming van dunne amorfe coatings op de zaad-nanodeeltjes en sterke grensvlakadhesie tussen de twee componenten in elk deeltje. Dergelijke multifunctionele hybride nanodeeltjes zullen naar verwachting nuttig zijn bij oppervlakteversterkte Raman-verstrooiing (SERS) voor chemische en biologische detectie, magnetische/optische dual-modale beeldvorming, en medicijnafgifte.

Samenwerkingen met wetenschappers van de afdeling X-Ray Sciences en het Electron Microscopy Center van het Argonne National Laboratory en de University of Illinois maakten een gedetailleerde karakterisering van de materialen mogelijk.