플라즈몬 나노입자

플라즈몬은 금속 표면의 자유 전자로, 일반적으로 빛의 에너지 입력에 의해 여기됩니다. 움직이는 플라즈몬은 광학 에너지를 열로 변환할 수 있습니다. 플라즈몬 나노입자는 전자 밀도가 입자보다 훨씬 큰 파장의 전자기 복사와 결합할 수 있는 입자입니다. 이것은 물질의 크기에 따라 효과적으로 결합할 수 있는 파장의 크기에 최대 한계가 있는 순수한 금속과 달리 매질과 입자 사이의 유전-금속 계면의 특성 때문입니다. 플라즈몬 나노입자는 또한 기하학적 구조와 상대 위치에 따라 흥미로운 산란, 흡광도 및 결합 특성을 나타냅니다. 이러한 고유한 특성으로 인해 태양 전지, 분광학, 이미징을 위한 신호 향상 및 암 치료를 포함한 많은 응용 분야에서 연구의 초점이 되었습니다.
플라즈몬 금 나노 입자
금 나노입자는 광 흡광도가 자연의 다른 어떤 분자보다 약 100만 배 높기 때문에 에너지를 효율적으로 변환하는 데 사용할 수 있습니다. Rice University 과학자들은 금 콜로이드로 알려진 일반적인 금 나노입자가 매우 짧은 레이저 광 펄스에 부딪힐 때 수 나노미터만큼 좁은 근적외선 파장에서 가열된다는 것을 보여주었습니다.
보고된 효과는 플라즈몬 나노입자의 비정상 광학 여기와 관련이 있는 것으로 보입니다. 플라즈몬 금 나노 입자는 요구에 따라 정확한 가열을 가능하게 합니다. 연구원들은 의학 및 산업에서의 사용을 발전시킬 수 있는 다양한 나노입자를 선택적으로 가열하는 방법을 발견했습니다.
위의 입자는 전통적으로 넓은 스펙트럼의 빛에 반응하며 그 중 많은 부분이 귀중한 근적외선 영역에 있지 않습니다. 근적외선은 물에 보이지 않으며, 생물학적 적용의 경우 조직에 더 중요합니다. 연구원들에 따르면 고체 금 콜로이드에서 시작하여 더욱 정교하게 설계된 금 나노쉘, 나노막대, 케이지 및 별으로 이동하는 모든 나노입자는 일반적으로 약 100나노미터의 매우 넓은 스펙트럼을 가지므로 한 번에 한 가지 유형의 나노입자만 사용할 수 있습니다.
이 발견을 통해 연구자들은 제어된 레이저 펄스를 사용하여 일반 금 콜로이드의 흡광도 스펙트럼을 조정할 수 있었습니다. Rice 연구실은 기본 콜로이드 금 나노입자가 780나노미터의 짧은 레이저 펄스에 의해 효율적으로 활성화될 수 있음을 보여주었으며 연속 레이저로 볼 수 있는 광열 효과의 88배 증폭을 보였습니다.