اثرات محیط روی نانوذرات

نانوذرات فلزی می‌توانند نقش مهمی در تولید مدارهای نوری شناساگرهای نسل
جدید و درمان سرطان ایفا کنند. برای این که این فناوری‌ها به مرحله ظهور
برسند باید بدانیم اگر نانوذرات دچار لرزش شوند چه اتفاقی خواهد افتاد،
تابش نور پراش یافته در اثر این نوسانات و پلاسمون‌های سطحی چگونه است. در
حال حاضر اطلاعات کمی درباره این که این لرزش‌ها چگونه از محیط اطراف خود
متاثر هستند، وجود دارد. ما اطلاعات اندکی درباره این که در حین لرزش، محیط
چگونه روی پخش شدن انرژی از نانوذرات تاثیرگذار است، در دست داریم.

این تیم تحقیقاتی نانوحلقه‌هایی از جنس طلا را با استفاده از طیف سنجی جذب گذار
مورد مطالعه قرار دادند، که در آن نمونه با استفاده از یک پالس لیزری تحریک شده و
میزان جذب نور در طول موج‌های مختلف اندازه‌گیری شده است. در این آزمایش هم لرزش‌ و
هم مدت زمان لازم برای از دست رفتن انرژی توسط نانوحلقه اندازه‌گیری شد.

سودهیرانجان تیریپاتی می‌گوید زمانی که یک سیستم فلزی کوچک شده و به ابعاد نانومتری
می‌رسد، مودهای لرزش آن نیز تغییر کرده و کاملا با شکل توده‌ای آن فلز متفاوت خواهد
بود. برای مثال مدت زمان مورد نیاز برای از دست دادن لرزش صوتی به شدت متاثر از
خواص الاستیک محیط و سطح تماس بین محیط و نانوذره است.

مطالعات طیف‌سنجی پیشین روی گروه‌های مختلفی از نانوذرات انجام شده بود اما راهبرد
مورد استفاده دارای محدودیت‌هایی بود زیرا نانوذرات با ابعاد مختلف دارای دوره‌های
لرزش مختلف هستند. پژوهشگران برای حل این مشکل روی نانوحلقه‌های منفرد کار کردند که
این نیز دشواری‌های خاص خود را داشت.

اولین چالش، تولید نانوذرات به‌صورت کنترل شده برای رسیدن به ساختاری با ویژگی‌های
از پیشن تعریف شده است. دومین مشکل، موضوع شناسایی و پایش لرزش‌های صوتی نانوذره
است. این بدان معناست که محققان باید تغییرات نسبی را در مقیاس یک در ده میلیون
شناسایی کنند.

محققان نانوحلقه‌های منفرد که توسط هوا یا گلیسرول محاط شده‌اند را مورد مطالعه
قرار دادند و تاثیر عوامل محیطی را روی این نانوحلقه مورد بررسی قرار دادند. این
کار اطلاعات خوبی درباره نحوه پخش انرژی در نانوحلقه‌ها ارائه داد. نتایج نشان داد
که زمان از دست رفتن انرژی در گلیسرول با ویسکوزیته بالا بسیار کم است.