Um grupo de pesquisa liderado pela Assoc. Prof. Shota Kuwahara da Toho University e Assoc. O professor Masato Kuwahara, da Universidade de Nagoya, desenvolveu uma nova tecnologia que permite a criação de estruturas tridimensionais de nanopartículas de ouro confinadas em nanocápsulas de sílica.

Espera-se que as nanoestruturas tridimensionais montadas exibam novas propriedades físicas, e suas propriedades ópticas únicas podem levar ao desenvolvimento de tecnologias como sensores multicoloridos de alta sensibilidade. Os resultados desta pesquisa foram publicados em Nanoscale Advances .

Quando irradiadas com luz correspondente à ressonância plasmônica de superfície localizada, que depende da forma das nanopartículas metálicas, as nanopartículas podem ser fundidas por um forte campo elétrico gerado de uma maneira específica de posição. Neste estudo, os pesquisadores utilizaram esta técnica para construir estruturas de ordem superior, ligando nanopartículas de ouro, com o objetivo de estender suas propriedades ópticas únicas.

Até agora, tem sido difícil construir estruturas de ordem superior compostas por nanopartículas de ouro devido à baixa probabilidade de contato entre as nanopartículas de ouro e à direção de contato limitada.

Nesta pesquisa, ao confinar múltiplas nanopartículas de ouro em uma cápsula de sílica de tamanho submícron com uma concha de sílica mesoporosa, os pesquisadores aumentaram a probabilidade de contato entre as nanopartículas e criaram um espaço onde as nanopartículas de ouro poderiam entrar em contato umas com as outras em todas as direções. Este é o primeiro relatório da fabricação bem-sucedida de uma nanoestrutura tridimensional de ouro.

Cálculos de mapeamento de espectroscopia de perda de energia eletrônica (EELS) foram realizados com base em imagens de microscópio eletrônico de transmissão de varredura (STEM) das nanoestruturas tridimensionais de ouro obtidas por este método. Os resultados revelaram que diferentes modos plasmônicos são gerados dependendo da energia do campo eletromagnético incidente e que a posição dos pontos quentes varia dependendo do modo plasmônico da estrutura tridimensional.

Mais informações: Ryuichi Yamada et al, Construção tridimensional de nanopartículas de ouro anisotrópicas sob confinamento em cápsulas submicrométricas, Nanoscale Advances (2023). DOI:10.1039/D3NA00683B
Fornecido pela Universidade Toho