Als het waar is dat goede dingen in kleine verpakkingen komen, dan kan het National Institute of Standards and Technology (NIST) nu iedereen die met nanodeeltjes werkt heel blij maken. NIST heeft onlangs Reference Material (RM) 8027 uitgegeven, het kleinste bekende referentiemateriaal ooit gemaakt voor het valideren van metingen van deze door de mens gemaakte, ultrafijne deeltjes tussen 1 en 100 nanometer (miljardste van een meter) groot.

RM 8027 bestaat uit vijf hermetisch afgesloten ampullen die één milliliter silicium nanodeeltjes bevatten - allemaal gecertificeerd met een diameter van bijna 2 nanometer - gesuspendeerd in tolueen. Om de juiste maten voor de nieuwe RM te verkrijgen, de nanokristallen zijn geëtst uit een siliciumwafel, gescheiden met behulp van ultrageluid en vervolgens gestabiliseerd in een organische schaal. Deeltjesgrootte en chemische samenstelling worden bepaald door dynamische lichtverstrooiing, analytisch centrifugeren, elektronenmicroscopie en inductief gekoppelde plasma massaspectrometrie (ICP-MS), een krachtige techniek die elementen kan meten in concentraties zo laag als enkele delen per miljard.

"Voor iedereen die werkt met nanomaterialen met afmetingen van 5 nanometer of minder, onze goed gekarakteriseerde nanodeeltjes kunnen ervoor zorgen dat hun metingen nauwkeurig zijn, " zegt NIST-onderzoekschemicus Vytas Reipa, leider van het team dat RM 8027 heeft ontwikkeld en gekwalificeerd.

Silicium nanodeeltjes zoals die in RM 8027 worden bestudeerd als alternatieve halfgeleidermaterialen voor fotovoltaïsche zonnecellen van de volgende generatie en solid-state verlichting, en als vervanging voor koolstof in de kathoden van lithiumbatterijen. Een andere mogelijke toepassing komt voort uit het feit dat siliciumkristallen met afmetingen van 5 nanometer of minder fluoresceren onder ultraviolet licht. Door deze eigenschap silicium nanodeeltjes kunnen op een dag dienen als gemakkelijk detecteerbare "tags" voor het volgen van stoffen in nanoformaat in biologische, omgevings- of andere dynamische systemen.