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  • Chegando de perto, Visão 3D de nanostars de ouro
    p A imagem composta mostra quatro imagens de microscópio eletrônico de transmissão de varredura de alta resolução de uma nanostar de ouro (quatro imagens em escala de cinza) tiradas de diferentes pontos de vista. Uma série dessas imagens é usada para gerar uma representação 3-D de toda a morfologia, mostrado como a nanoestrutura azul no centro. Crédito:Laboratório Nacional de Brookhaven

    p Estruturas extremamente pequenas, muito menor em diâmetro do que um fio de cabelo, poderia beneficiar muito os sensores e outros dispositivos. Para dominar esses nanomateriais, os cientistas precisam determinar sua forma. Isso é difícil. Os cientistas desenvolveram uma nova maneira de realizar alta resolução, Imagem 3-D de minúsculas estruturas metálicas. O método usa microscopia eletrônica de transmissão de varredura (STEM). Usando este método, cientistas mediram a estrutura 3-D de pequenas estrelas de ouro, "nanostars." Combinado com simulações de computador, o novo método previu com precisão as propriedades físicas e ópticas quando comparado com o experimento. p Pela primeira vez, os cientistas usaram a tomografia STEM para prever as propriedades físicas e ópticas de um nanomaterial. Esses materiais podem ter propriedades ópticas aprimoradas, decorrentes de efeitos plasmônicos. Este novo método é promissor para estimar a forma e os parâmetros relacionados de estruturas complexas de qualquer forma e composição arbitrárias. Esses materiais podem levar a novos sensores e usos diagnósticos.

    p As nanostars de ouro são uma classe de nanomateriais plasmônicos que se mostram promissores em aplicações baseadas em espalhamento Raman com superfície aprimorada e dispositivos plasmônicos acionados por elétrons quentes. Contudo, importantes propriedades fundamentais do material são difíceis de medir, por causa de seu complexo, morfologia pontiaguda - que é fundamental para os aprimoramentos de campo que tornam as nanostars interessantes. Tipicamente, propriedades nanostar, como volume, área de superfície, e o coeficiente de extinção são meramente estimados usando um modelo altamente simplificado, representação tratável - mas freqüentemente imprecisa - da morfologia. Nesse trabalho, os usuários do Center for Functional Nanomaterials (CFN) da Rutgers University e a equipe do CFN desenvolveram um novo método para calcular essas propriedades fundamentais dos materiais, usando alta resolução, Informações topográficas 3-D sobre nanoestrelas individuais como entradas para cálculos de elemento finito de volume, área de superfície, e coeficiente de extinção dependente da morfologia. Eles obtiveram morfologias 3-D com a tomografia STEM. Este novo método é promissor para estimar parâmetros dependentes da forma de nanoestruturas complexas de qualquer forma e composição arbitrárias, altamente relevante para materiais e dispositivos plasmônicos.


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