Assim como os jardineiros podem usar 'lâmpadas de crescimento' para estimular o crescimento das plantas, os cientistas de materiais agora podem promover o crescimento uniforme de nanopartículas de prata em forma de decaedro enquanto estão em solução. Esses sólidos de 10 faces, apenas dezenas de nanômetros de tamanho (veja a imagem), poderia aprimorar as técnicas de bioimagem e biossensorização. O novo método fotoassistido para uso durante o crescimento do cristal foi desenvolvido por Xia Yu do Instituto de Tecnologia de Fabricação de Cingapura e colaboradores em Hong Kong e Cingapura.

Yu e seus colegas de trabalho basearam seu método em um fenômeno conhecido como plasmons de superfície localizados, que são movimentos síncronos de elétrons que ocorrem, por exemplo, em interfaces metal-ar. Usando plasmons na superfície de nanopartículas de prata, os pesquisadores tiveram sucesso em cultivar especificamente essas partículas para terem formato de decaedro e tamanho uniforme. A ideia deles foi baseada no trabalho anterior, que mostrou que o crescimento de cristal de nanopartículas de prata decaédricas pode ser auxiliado pela iluminação de luz branca.

Os pesquisadores direcionaram os plasmons de forma mais específica:em vez de usar luz branca, que contém comprimentos de onda em todo o espectro visível, eles usaram luz com um espectro relativamente estreito, adaptado à frequência dos plasmons de superfície localizados. Yu e colegas de trabalho testaram uma gama de diodos emissores de luz (LEDs) de diferentes comprimentos de onda e descobriram que a iluminação com fontes de luz de banda estreita realmente ajudou a desenvolver nanodecaedros de prata uniformes. "Também, quando soluções precursoras contendo partículas de sementes muito pequenas são irradiadas com luz de diferentes comprimentos de onda, podemos formar nanopartículas de prata de outras formas, "disse Yu.

Durante o processo de crescimento fotoassistido, partículas de tamanhos variados formadas inicialmente, mas no decorrer de várias horas eles alcançaram um tamanho uniforme. Alguns dos nanodecaedros de prata crescem inicialmente para um tamanho relativamente grande. Embora essas partículas sejam instáveis, eles são úteis, de acordo com Yu. "Os átomos de prata em sua superfície são gravados e, em seguida, servem como fonte de átomos de prata para nanodecaedros menores, "ela explica." Este processo dinâmico se estabiliza após irradiação prolongada e finalmente temos nanodecaedros de prata uniformes. "

Yu e seus colegas de trabalho agora estão explorando usos práticos para suas partículas. "Os nanodecaedros de prata aumentam fortemente os campos elétricos quando são iluminados com luz, "ela observa. Isso pode ser usado, por exemplo, para detectar vestígios de moléculas em uma superfície sólida. Os materiais compostos que incorporam as partículas da equipe também podem ser aplicados a técnicas de bioimagem e biossensor, onde a interação da luz com esses materiais pode ajudar a visualizar, por exemplo, estruturas anatômicas, ou para detectar pequenas quantidades de moléculas.