انواع اشکال نانو ذرات طلا

نانو میله های طلا

قطر این استوانه های جامد طلا به 10 نانومتر می رسد. با استفاده از نانو میله های طلا با ترکیبات مختلف قطر و طول، محققان می توانند طول موج نوری را که نانو میله جذب می کند، تغییر دهند.با استفاده از نانو کره هایی با تغییر در ضخامت پوشش طلا و قطر هسته سیلیس، محققان می توانند طول موج نوری که نانو کره جذب می کند را تغییر دهند.محققان از نانو میله ها یا نانو کره ها برای توسعه روش هایی برای درمان حرارتی موضعی مناطق مختلف بدن بیمار استفاده می کنند. این روش درمان، هایپرترمی نامیده می شود.

خواص نوری و الکترونیکی نانو ذرات طلا

خواص نوری ذرات طلا به اندازه و ابعاد فیزیکی این ذرات بستگی دارد. میدان های الکتریکی نوسانی پرتو نوری که در نزدیکی یک نانو ذره کلوئیدی منتشر می شوند با الکترون های آزاد برهمکنش می کنند و باعث ایجاد نوسان هماهنگ بار الکترونی می شوند که با فرکانس نور مرئی رزونانس دارند.

این نوسانات تشدید به عنوان پلاسمون های سطحی شناخته می شوند. همانطور که اندازه ذرات به سمت حد توده افزایش می یابد، طول موج های تشدید پلاسمون سطحی به سمت بخش طیف IR حرکت می کنند و بیشتر طول موج های مرئی را منعکس می کند و به نانو ذرات رنگ شفاف می دهد. رزونانس پلاسمون سطحی را می توان با تغییر اندازه یا شکل نانو ذرات تنظیم کرد که منجر به ایجاد ذرات با خواص نوری مناسب برای کاربردهای مختلف می شود.

این پدیده زمانی که نمک اضافی به محلول طلا اضافه می شود، نیز دیده می شود. در اثر این عمل بار سطحی ذرات طلا خنثی می شود و باعث تجمع نانو ذرات طلا می شود. در نتیجه رنگ محلول از قرمز به آبی تغییر می کند. این اصلاح سطح، نانو ذرات طلا را قادر می سازد تا به طور گسترده در کاربردهای شیمیایی، بیولوژیکی، مهندسی و پزشکی استفاده شوند.

تشدید پلاسمون سطحی (SPR)

هنگامی که نانو طلا در معرض طول موج خاصی از نور قرار می گیرند، میدان الکترومغناطیسی نوسانی نور باعث ایجاد یک نوسان منسجم جمعی از الکترون های آزاد می شود. این عمل باعث جدایی بار نسبت به شبکه یونی می شود و یک نوسان دو قطبی در امتداد جهت نور ایجاد می کند. میدان الکتریکی نور در یک فرکانس خاص به حداکثر می رسد که رزونانس پلاسمون سطحی (SPR) نامیده می شود.وابسته به اندازه ذرات طلا، رزونانس پلاسمون سطحی خواص تشعشعی مانند جذب و پراکندگی را افزایش می دهد و کاربردهای متعددی را برای کاربردهای بیولوژیکی و پزشکی این ذرات ارائه می دهد.

خواص الکتروشیمیایی

خواص الکتریکی ذرات طلا در چند سال گذشته به شدت مورد مطالعه قرار گرفته است. انتقال الکترون به سطوح انرژی گسسته چندین اتم محدود نمی شود بلکه به عنوان یک سطح انرژی پیوسته ظاهر می شود. خاصیت الکتریکی ذرات طلا تنها به اندازه و محیط اطراف آنها بستگی دارد که برای بسیاری از کاربردها مانند حسگرهای زیستی الکتریکی و تراشه های الکترونیکی استفاده شده است.