p Os engenheiros de processo da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) desenvolveram um método para determinar o tamanho e a forma das nanopartículas em dispersões consideravelmente mais rápidas do que nunca. Baseado em nanobastões de ouro, eles demonstraram que as distribuições de comprimento e diâmetro podem ser medidas com precisão em uma única etapa, em vez da complicada série de imagens microscópicas eletrônicas que foram necessárias até agora. Nanopartículas de metais preciosos são usadas, por exemplo, como catalisadores e agentes de contraste para o diagnóstico de câncer. p Na idade Média, partículas de ouro foram usadas para criar cores vibrantes de vermelho e azul, por exemplo, para ilustrar cenas bíblicas em vitrais. Este efeito é causado pela interação entre os campos eletromagnéticos da luz que entra com os elétrons no metal, que vibram coletivamente. Nanopartículas de ouro ou prata são de interesse para aplicações modernas em biotecnologia e como catalisadores, enquanto suas propriedades ópticas são aplicadas na tecnologia de imagens médicas, onde atuam como um agente de contraste para o diagnóstico de tumores. As partículas são especialmente sintetizadas para vários fins, como suas propriedades dependem de seu tamanho, forma, superfície, estrutura interna e composição.

p O monitoramento desse processo de síntese é muito complexo:embora seja relativamente simples determinar o tamanho das nanopartículas usando técnicas de medição óptica, muitas imagens microscópicas eletrônicas precisam ser analisadas em um processo detalhado e demorado antes que a forma da partícula possa ser determinada. Isso dificulta o desenvolvimento de novos métodos de fabricação e processamento, como medições demoradas são necessárias para manter o controle de quaisquer alterações no tamanho ou nas propriedades das partículas.

p Determinar o tamanho e a forma em apenas uma etapa

p Juntamente com grupos de trabalho do campo da matemática liderados pelo Dr. Lukas Pflug e pelo Prof. Dr. Michael Stingl, e físico-química, liderado pelo Prof. Dr. Carola Kryschi, os engenheiros de processo da FAU liderados por Simon Wawra e o Prof. Dr. Wolfgang Peukert desenvolveram um novo método para medir a distribuição de comprimento e diâmetro de nanobastões de ouro plasmônico em um único experimento.

p Em uma primeira etapa, as partículas são dispersas na água em um banho ultrassônico, onde afundam por centrifugação. Ao mesmo tempo, eles são visados ​​com flashes de luz, e suas propriedades espectrais registradas usando um detector. "Ao combinar a óptica de absorção de vários comprimentos de onda e a ultracentrifugação analítica, fomos capazes de medir as propriedades ópticas e sedimentares dos nanobastões simultaneamente, "explica o Prof. Dr. Wolfgang Peukert. Os pesquisadores basearam seu método de análise no fato de que tanto a velocidade de sedimentação quanto a força de absorção da luz dependem do diâmetro e do comprimento dos nanobastões." A distribuição do comprimento, diâmetro, proporção da tela, superfície e volume podem ser derivados diretamente como resultado, "explica Wolfgang Peukert.

p O método desenvolvido na FAU não se restringe às nanopartículas de metais preciosos. Ele pode ser usado em vários materiais ativos plasmonicamente e também pode ser estendido a outras formas geométricas. Durante a síntese, partículas em forma de esfera são criadas ao mesmo tempo que nanobastões, e sua distribuição e porcentagem em massa na amostra também podem ser medidas com precisão. Peukert:"Nosso novo método permite uma análise abrangente e quantitativa desses sistemas de partículas altamente interessantes. Acreditamos que nosso trabalho contribuirá para ser capaz de caracterizar nanopartículas plasmônicas de forma rápida e confiável durante a síntese e em uma série de aplicações."