プラズモンナノ粒子
プラズモンは、金属の表面にある自由電子であり、通常は光からのエネルギーの入力によって励起されます。移動するプラズモンは、光エネルギーを熱に変換することができます。プラズモンナノ粒子は、その電子密度が粒子よりはるかに長い波長の電磁放射と結合できる粒子です。これは、材料のサイズに基づいて効果的に結合できる波長のサイズに上限がある純金属とは異なり、媒体と粒子の間の誘電体-金属界面の性質によるものです。プラズモンナノ粒子は、その形状と相対位置に基づいて、興味深い散乱、吸光度、および結合特性も示します。これらのユニークな特性により、太陽電池、分光法、イメージング用の信号増強、癌治療など、多くのアプリケーションで研究の焦点となっています。
プラズモン金ナノ粒子
金ナノ粒子は、その吸光度が自然界の他のどの分子よりも約100万倍高いため、エネルギーを効率的に変換するために使用できます。ライス大学の科学者は、金コロイドとして知られる一般的な金ナノ粒子が、非常に短いレーザー光のパルスに当たると、数ナノメートルという狭い近赤外波長で熱くなることを示しました。
報告された効果は、プラズモンナノ粒子の非定常光励起に関連しているようです。プラズモン金ナノ粒子は、オンデマンドでピンポイントの加熱を可能にします。研究者は、医学や産業での使用を促進する可能性のある多様なナノ粒子を選択的に加熱する方法を発見しました。
上記の粒子は伝統的に広いスペクトルの光に反応し、その多くは貴重な近赤外領域にありません。近赤外光は水には見えず、生物学的用途ではさらに重要なことに組織には見えません。研究者によると、固体の金コロイドから始まり、より洗練された、設計された金のナノシェル、ナノロッド、ケージ、星に至るまで、すべてのナノ粒子は非常に広いスペクトルを持ち、通常は約100ナノメートルであるため、一度に使用できるナノ粒子の種類は1つだけです。
この発見により、研究者は制御されたレーザーパルスを使用して、プレーンゴールドコロイドの吸収スペクトルを調整することができました。ライスラボは、基本的な金コロイドナノ粒子が780ナノメートルの短いレーザーパルスによって効率的に活性化され、連続レーザーで見られる光熱効果が88倍に増幅されることを示しました。
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