Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuwe technologie om driedimensionale structuren samen te stellen met behulp van gouden nanodeeltjes opgesloten in nanocapsules

Schematisch beeld van de driedimensionale opbouw van anisotrope gouden nanodeeltjes onder opsluiting in submicroncapsules. Krediet:Dr. Shota Kuwahara

Een onderzoeksgroep onder leiding van Assoc. Prof. Shota Kuwahara van Toho University en Assoc. Prof. Masato Kuwahara van de Universiteit van Nagoya heeft een nieuwe technologie ontwikkeld die het mogelijk maakt driedimensionale structuren van gouden nanodeeltjes te creëren, opgesloten in nanocapsules van silica.

Er wordt verwacht dat de geassembleerde driedimensionale nanostructuren nieuwe fysieke eigenschappen zullen vertonen, en hun unieke optische eigenschappen kunnen leiden tot de ontwikkeling van technologieën zoals hooggevoelige meerkleurensensoren. De resultaten van dit onderzoek zijn gepubliceerd in Nanoscale Advances .

Wanneer bestraald met licht dat overeenkomt met gelokaliseerde oppervlakteplasmonresonantie, die afhankelijk is van de vorm van de metallische nanodeeltjes, kunnen de nanodeeltjes worden gefuseerd door een sterk elektrisch veld dat op een positiespecifieke manier wordt gegenereerd. In deze studie gebruikten de onderzoekers deze techniek om structuren van hogere orde te construeren door gouden nanodeeltjes aan elkaar te koppelen, met als doel hun unieke optische eigenschappen uit te breiden.

Het lassen van twee AuNT's werd op het xy-vlak geplaatst en bekeken vanaf de z-as. Krediet:Dr. Shota Kuwahara

Tot nu toe was het moeilijk om structuren van hogere orde te construeren die uit gouden nanodeeltjes bestaan, vanwege de lage contactwaarschijnlijkheid tussen gouden nanodeeltjes en de beperkte contactrichting.

In dit onderzoek vergrootten de onderzoekers, door meerdere gouden nanodeeltjes op te sluiten in een silicacapsule van submicrongrootte met een mesoporeuze silica-omhulsel, de contactkans tussen de nanodeeltjes en creëerden ze een ruimte waar gouden nanodeeltjes vanuit elke richting met elkaar in contact konden komen. Dit is het allereerste rapport van de succesvolle fabricage van een driedimensionale gouden nanostructuur.

Elektronenenergieverliesspectroscopie (EELS) mapping-berekeningen werden uitgevoerd op basis van scanning-transmissie-elektronenmicroscoop (STEM)-beelden van de driedimensionale gouden nanostructuren verkregen met deze methode. Uit de resultaten bleek dat er verschillende plasmonmodi worden gegenereerd afhankelijk van de energie van het invallende elektromagnetische veld en dat de positie van hotspots varieert afhankelijk van de plasmonmodus van de driedimensionale structuur.

Meer informatie: Ryuichi Yamada et al., Driedimensionaal bouwen van anisotrope gouden nanodeeltjes onder opsluiting in submicroncapsules, Vooruitgang op nanoschaal (2023). DOI:10.1039/D3NA00683B

Aangeboden door Toho Universiteit




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Geef koala's een eerlijke kans om te overleven
  2. Mechanisme van paarse kleur en smaak van HongShanCaiTai, het keizerlijke gerecht van China, onthuld
  3. Onderzoek toont verbeterde wortelgroei aan in met radiocesium verontreinigde grond
  4. Wat bevindt zich aan de linkerkant van uw lichaam in menselijke anatomie?
  5. Gezocht:vrijwillige schutters om kudde bizons in Grand Canyon uit te dunnen (update)
  6. Mensen zijn geëvolueerd met hun microbioom. Net als genen gaan je darmmicroben van de ene generatie naar de volgende
  7. De drie manieren waarop een RNA-molecuul structureel verschilt van een DNA-molecule
  8. Darwins afschuwelijke mysterie oplossen:hoe bloeiende planten de wereld veroverden
  9. Er is een gemakkelijke manier om mitose en meiose te begrijpen

Wetenschap