نانو ذرات طلا‍‍‍

یک اتم طلا، باندهای انرژی مستقل دارد اما در Bulk یا توده طلا باندهای انرژی درهم فرورفته است. نانو ذرات طلا یک حالت میانی بین اتم های مستقل طلا و اتم های مجتمع طلا است سایز این ذرات بین 1 تا 100 نانومتر است؛ و باندهای انرژی آن نه کاملاً مستقل است و نه خیلی درهم فرورفته است. به طورکلی مزیت ذرات نانو این است که برخلاف اتم قابل دسترسی است؛ و درعین حال خواص آن به خواص کوانتومی اتم نزدیک است. طلا معمولاً به عنوان یک فلز بی اثر شناخته می شود ولی هنگامی که اندازه آن در حد نانومتری می شود خواص آن کاملاً متفاوت می شود.

خرده ذرات نانویی طلا و نقره سال ها پیش در قرن دهم به پیگمنت هایی رنگی در شیشه های رنگی افزوده شده است. رنگ به ابعاد این ذرات بستگی دارد. نانو ذرات فلزی به ویژه نانو ذرات طلا عوامل حرارتی هدفمندی هستند که کاربردهای فراوان در درمان های پزشکی و دارورسانی دارند و با دقت بسیار بالایی اثرات حرارتی در ابعاد زیرسلولی دارد. رسانایی حرارتی نانو ذرات طلای روکش داده شده به وسیله پلیمرها بررسی شده و معلوم شده که افزایش یک حلال به طور غیرمنتظره ای میزان رسانایی حرارتی لایه روکش را افزایش می دهد. نانو ذرات طلا می توانند به عنوان کاتالیست عمل کنند و مونوکسید کربن را به دی اکسید کربن تبدیل کنند.مواد کامپوزیتی با آرایش یک یا دوبعدی نانو ذرات طلا برای ساخت ابزار نانومقیاس جذاب می باشند.

نانو ذرات طلا دارای خاصیت آشکارسازی نیز می باشند. در حال حاضر سلول­های زنده را با استفاده از روش طیف سنجی رامان مطالعه می کنند در طیف سنجی رامان با تاباندن نور لیزر بر برخی مواد به طول موج اغلب امواج برگشتی از آن ها با طول موج نور تابیده شده مولکول های ماده تغییر می یابد. ورود نانو ذرات طلا به سلول ها، سیگنال های رامان را به میزان 5 برابر تقویت می کند، زیرا الکترون های سطحی نانو ذرات با نور متفرق شده از سلول تداخل کرده و باعث تقویت آن می شوند.

نانو ذرات طلا می توانند به عنوان کاتالیست عمل کنند و مونوکسید کربن را به دی اکسید کربن تبدیل کنند. نانو ذرات طلا به عنوان نانوکاتالیست در حذف آلاینده­ها با تمیز کردن گازهای خروجی خودروها شدت واکنش های شیمیایی مطلوب را افزایش می دهند. ذرات طلا، در اندازه های نانو، کوچک، نرم تر و انعطاف پذیر می شوند، لذا موادی که با این نانو ذرات واکنش داده اند اجازه حرکت و برهم کنش را خواهند داشت همین امر سبب می شود ‏که طلا در مقیاس نانو خیلی فعال باشد. ‏

به کمک نانو ذرات طلا حتی می توان سلول های سرطانی را نابود کرد. این ذرات می توانند از طریق یک پوشش مولکولی سازگار زیستی، خود را به سلول های سرطانی متصل کنند. به کمک لیزر می توان به این ذرات حرارت داد و این کار را تا آنجا ادامه داد که سلول های سرطانی مذکور بمیرند، همچنین در هنگام مشاهده مولکول های زیستی با یک میکروسکوپ الکترونی، این ذرات می ­توانند به عنوان یک ردیاب عمل کنند. در نانو الکترونیک نیز می توان از نانو ذرات طلا به عنوان اجزای مدارهای الکتریکی استفاده کرد.