In een nieuwe studie hebben onderzoekers een techniek ontwikkeld voor het selectief verwarmen van gouden nanodeeltjes met behulp van korte laserpulsen. Dit kan gevolgen hebben voor een reeks toepassingen, van de behandeling van kanker tot de conversie van zonne-energie.

Gouden nanodeeltjes zijn kleine gouddeeltjes die doorgaans slechts enkele nanometers groot zijn. Ze hebben een aantal unieke eigenschappen die ze bruikbaar maken voor een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder hun vermogen om licht te absorberen en te verspreiden.

Wanneer gouden nanodeeltjes worden bestraald met korte laserpulsen, kunnen ze de energie van de laser absorberen en omzetten in warmte. Deze warmte kan vervolgens worden gebruikt om kankercellen te doden of om elektriciteit op te wekken.

De onderzoekers gebruikten een techniek genaamd plasmonische fotothermische therapie om gouden nanodeeltjes selectief te verwarmen. Plasmonische fotothermische therapie omvat het gebruik van licht om de oppervlakteplasmonen van gouden nanodeeltjes te exciteren. Oppervlakteplasmonen zijn collectieve oscillaties van elektronen die optreden op het oppervlak van metalen nanodeeltjes.

Wanneer oppervlakteplasmonen worden opgewonden, kunnen ze warmte genereren. Deze warmte kan vervolgens worden gebruikt om kankercellen te doden of om elektriciteit op te wekken.

De onderzoekers lieten zien dat ze gouden nanodeeltjes selectief konden verwarmen in een oplossing van water. Ze konden dit doen door de golflengte van het laserlicht en de grootte van de gouden nanodeeltjes te regelen.

De onderzoekers zijn van mening dat hun techniek een aantal potentiële toepassingen zou kunnen hebben. Het zou bijvoorbeeld kunnen worden gebruikt om kanker te behandelen door selectief gouden nanodeeltjes te verwarmen die aan kankercellen zijn gehecht. Het kan ook worden gebruikt om elektriciteit op te wekken door de warmte van gouden nanodeeltjes om te zetten in elektriciteit.

De onderzoekers werken momenteel aan de ontwikkeling van hun techniek voor gebruik in toepassingen in de echte wereld.