Onderzoekers van de North Carolina State University hebben een techniek ontwikkeld voor het efficiënt produceren van goudstaven op nanoschaal in grote hoeveelheden, terwijl tegelijkertijd de afmetingen van de nanostaafjes en hun optische eigenschappen worden gecontroleerd. De optische eigenschappen van gouden nanostaafjes maken ze wenselijk voor gebruik in biomedische toepassingen, variërend van beeldvormingstechnologieën tot kankerbehandeling.

"Deze techniek zou de economische productie van grote hoeveelheden gouden nanostaafjes moeten vergemakkelijken, " zegt dr. Joseph Tracy, een universitair hoofddocent materiaalkunde en engineering bij NC State en senior auteur van een paper over het werk. "En dat zou goed nieuws moeten zijn voor zowel de wetenschappelijke gemeenschap als de biomedische onderzoeks- en ontwikkelingsgemeenschap."

Het NC State-team begon met een bestaande techniek, waarin gouden nanostaafjes worden gevormd door twee chemische oplossingen met elkaar te mengen. Echter, die techniek zet slechts 30 procent van het goud om in nanostaafjes - de rest blijft opgelost in oplossing.

Om de resterende 70 procent van het goud om te zetten in nanostaafjes, de onderzoekers voegden een continue stroom ascorbinezuur (beter bekend als vitamine C) aan de oplossing toe, terwijl je het mengsel constant roert. Het ascorbinezuur trekt in wezen het goud uit de oplossing en zet het af op de bestaande nanostaafjes.

Maar de onderzoekers ontdekten ook dat hoe langzamer ze het ascorbinezuur toevoegden, hoe stomper de nanostaafjes werden. Dit is belangrijk omdat de optische eigenschappen van gouden nanostaafjes afhangen van hun "aspect ratio" - hun relatieve hoogte en breedte. Bijvoorbeeld, lang, dunne gouden nanostaafjes absorberen licht bij golflengten groter dan 800 nanometer (in het nabij-infraroodspectrum), terwijl korter, bredere gouden nanostaafjes absorberen licht bij golflengten onder 700 nanometer (rood of donkerrood).

"Het vermogen om deze optische eigenschappen te verfijnen, zal waarschijnlijk nuttig zijn voor de ontwikkeling van nieuwe biomedische toepassingen, ' zegt Tracy.