பிளாஸ்மோனிக் தங்க நானோ துகள்கள் வரிசைகளை தயாரித்தல்

பிளாஸ்மோனிக் பண்புகளுடன் தங்க நானோ துகள்களின் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளை உருவாக்குவதற்கான விரைவான மற்றும் எளிமையான முறையை விவரிக்கும் மேம்பட்ட பொருட்களின் ஆராய்ச்சியாளர்கள் படைப்புகளை வெளியிட்டுள்ளனர்.

கூழ் வேதியியலால் தயாரிக்கப்பட்ட பிளாஸ்மோனிக் நானோ துகள்கள் சாதகமான மின்னணு, ஒளியியல் மற்றும் காந்த பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஆனால் செயல்பாட்டு சாதனங்களில் அவற்றை செயல்படுத்துவது தசைநார் பரிமாற்றம், சுத்திகரிப்பு மற்றும் சுய-அசெம்பிளி போன்ற நேரத்தை எடுத்துக்கொள்ளும் மற்றும் கடினமான அளவிலான படிகளால் வரையறுக்கப்படுகிறது.

இந்த வேலையில், இன்ஸ்டிடியூட் ஆப் மெட்டீரியல்ஸ் சயின்ஸ் ஆஃப் பார்சிலோனா (ICMAB, CSIC) மற்றும் கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், லாஸ் ஏஞ்சல்ஸ் (UCLA) ஆகியவற்றின் ஆராய்ச்சியாளர்கள், தங்க நானோ துகள்கள் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட வரிசைகளை மரபுசார்ந்த அடிமட்ட ஈர-ரசாயனத்தைப் பயன்படுத்தி நேரடியாக அடி மூலக்கூறுகளில் தயாரிப்பதை நிரூபித்துள்ளனர்.

பாலிமர் அடி மூலக்கூறுகளில் மிக மெல்லிய (100 nm) செல்லுலோஸ் ஸ்டென்சில்களை உருவாக்க ஆராய்ச்சியாளர்கள் வெப்ப நானோ இம்ப்ரிண்ட் லித்தோகிராஃபியைப் பயன்படுத்தினர், அவை வளர்ச்சி-நேர்மறை மற்றும் வளர்ச்சி-எதிர்மறை பகுதிகளை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்பட்டன. வேதியியல் மாறுபாடு பிளாஸ்மோனிக் கொலாய்டுகளின் அணுக்கரு மற்றும் வளர்ச்சியை குறிப்பிட்ட பகுதிகளுக்கு இயக்கியது, இது வரிசைப்படுத்தப்பட்ட பிளாஸ்மோனிக் வரிசைகளின் விரைவான உற்பத்தியை செயல்படுத்துகிறது.

இந்த முறையைப் பயன்படுத்தி நானோ துகள்கள் உருவவியல் மற்றும் வரிசை கால இடைவெளியை எளிதாகச் சரிசெய்ய முடியும், மேலும் தயாரிக்கப்பட்ட அடி மூலக்கூறுகள் லட்டு பிளாஸ்மோன் அதிர்வுகளைத் தக்கவைத்துக்கொள்கின்றன, இது முற்றிலும் சிட்டு இரசாயனக் குறைப்பைப் பயன்படுத்தி இன்னும் அடையப்படவில்லை.

ICMAB-இன் அகஸ்டின் மிஹி மற்றும் யில்லி கான்டி ஆகியோரின் பங்கேற்புடன், ICMAB ஆராய்ச்சியாளர் லியோனார்டோ ஸ்காராபெல்லி இந்த பணியை வழிநடத்தினார்.

இங்கு வழங்கப்பட்டுள்ள இன் சிட்டு வளர்ச்சி முறையானது, ஈரமான-வேதியியல் வடிவக் கட்டுப்பாடு மற்றும் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மேற்பரப்பு வளர்ச்சிக்கான பல்துறை தளத்தை பிரதிபலிக்கிறது, இது புதிய பிளாஸ்மோனிக், காந்த மற்றும் வினையூக்க மெட்டாமெட்டீரியல்களின் பகுத்தறிவு வடிவமைப்பிற்கான புதிய பாதைகளை வழங்குகிறது.

References:

• Vinnacombe‐Willson, G. A., Conti, Y., Jonas, S. J., Weiss, P. S., Mihi, A., & Scarabelli, L. Surface Lattice Plasmon Resonances by Direct in situ Substrate Growth of Gold Nanoparticles in Ordered Arrays. Advanced Materials, 2205330.
• García Schejtman, S. D., Mercadal, P. A., Picchio, M. L., Veglia, A. V., & Coronado, E. A. (2022). In Situ Preparation of Plasmonic Gold Nanoparticle-Supramolecular Hydrogel Nanocomposites with Tunable Optical Properties: Correlating Theory and Experiments. The Journal of Physical Chemistry C.
• Ahmed, S. R., Kim, J., Tran, V. T., Suzuki, T., Neethirajan, S., Lee, J., & Park, E. Y. (2017). In situ self-assembly of gold nanoparticles on hydrophilic and hydrophobic substrates for influenza virus-sensing platform. Scientific reports, 7(1), 1-11.
• Ghosh, S. K., & Pal, T. (2007). Interparticle coupling effect on the surface plasmon resonance of gold nanoparticles: from theory to applications. Chemical reviews, 107(11), 4797-4862.
• Kang, H., Buchman, J. T., Rodriguez, R. S., Ring, H. L., He, J., Bantz, K. C., & Haynes, C. L. (2018). Stabilization of silver and gold nanoparticles: preservation and improvement of plasmonic functionalities. Chemical reviews, 119(1), 664-699.