(Phys.org) — Een 1700 jaar oude Romeinse glazen beker inspireert onderzoekers van de Universiteit van Adelaide in hun zoektocht naar nieuwe manieren om nanodeeltjes en hun interacties met licht te benutten.

Onderzoekers van het Institute for Photonics and Advanced Sensing (IPAS) van de universiteit onderzoeken hoe nanodeeltjes het beste in glas kunnen worden ingebed - door het glas de eigenschappen van de nanodeeltjes die het bevat te doordringen.

"Nanodeeltjes en nanokristallen zijn de focus van onderzoek over de hele wereld vanwege hun unieke eigenschappen die het potentieel hebben om grote vooruitgang te boeken in een breed scala van medische, optische en elektronische velden, " zegt universitair hoofddocent Heike Ebendorff-Heidepriem, Senior Research Fellow aan de School of Chemistry and Physics van de universiteit. "Een proces voor het succesvol inbouwen van nanodeeltjes in glas, zal de weg vrijmaken voor toepassingen zoals ultra energiezuinige lichtbronnen, efficiëntere zonnecellen of geavanceerde sensoren die in het levende menselijke brein kunnen kijken."

"We zullen deze eigenschappen op nanoschaal gemakkelijker kunnen benutten in praktische apparaten. Dit geeft ons een tastbaar materiaal met eigenschappen van nanodeeltjes die we kunnen vormen tot bruikbare vormen voor toepassingen in de echte wereld. En de unieke eigenschappen worden zelfs verbeterd door ze in glas in te bedden. "

De Lycurgus-beker, een beker uit de 4e eeuw in het bezit van het British Museum in Londen, is gemaakt van glas dat van kleur verandert van rood naar groen, afhankelijk van of het licht door de beker schijnt of erop wordt gereflecteerd. Het krijgt deze eigenschap van gouden en zilveren nanodeeltjes die in het glas zijn ingebed.

"De Lycurgus Cup is een prachtig artefact dat, per ongeluk, maakt gebruik van de opwindende eigenschappen van nanodeeltjes voor decoratief effect, ", zegt universitair hoofddocent Ebendorff-Heidepriem. "We willen dezelfde principes gebruiken om nanodeeltjes te kunnen gebruiken voor allerlei spannende geavanceerde technologieën."

Nanodeeltjes moeten in een soort van oplossing worden vastgehouden. "Glas is een bevroren vloeistof, ", zegt universitair hoofddocent Ebendorff-Heidepriem. "Door de nanodeeltjes in het glas in te bedden, ze zijn vastgelegd in een matrix die we kunnen exploiteren."

Universitair hoofddocent Ebendorff-Heidepriem leidt een driejarig ontdekkingsproject van de Australian Research Council om te onderzoeken hoe nanodeeltjes het beste kunnen worden ingebed; kijken naar de oplosbaarheid van verschillende soorten nanodeeltjes in glas en hoe dit verandert met temperatuur en glastype, en hoe de nanodeeltjes worden gecontroleerd en aangepast.

Het werk bouwt voort op een vorig project met medewerkers die nu aan de RMIT University werken.

"Het was pure serendipiteit. We vonden bij toeval het juiste glas en de juiste omstandigheden om nano-diamant in glas in te bedden, het creëren van een enkele fotonenbron in een vezelvorm, ", zegt universitair hoofddocent Ebendorff-Heidepriem. "Nu moeten we de juiste voorwaarden vinden voor andere nanodeeltjes en andere glazen."