استفاده از یک روش نوری برای تعیین اندازه نانوذرات فلزی

یکی از خاصیت‌های نانوذرات که دارای جنبه‌های کاربردی متعددی است می‌تواند برای تخمین اندازه آن نانوذرات مورد استفاده قرار گیرد. محققان چینی اخیراً توانستند به کمک روش پراکندگی نوری اندازه نانوذرات طلا را در محدوده ۳۵ تا ۱۱۰ نانومتر خمین بزنند.

یکی از خاصیت‌های نانوذرات که دارای جنبه‌های کاربردی متعددی است می‌تواند برای
تخمین اندازه آن نانوذرات مورد استفاده قرار گیرد. محققان چینی اخیراً توانستند
به کمک روش پراکندگی نوری اندازه نانوذرات طلا را در محدوده ۳۵ تا ۱۱۰ نانومتر
خمین بزنند.

در فناوری نانو اندازه بسیار مهم است و روش‌های اندازه‌گیری یک نانوذره نقش
حیاتی در پیشرفت آن ایفا می‌کنند. محققان دانشگاه علوم و فناوری شانگهای چین از
طیف رنگی نور پراکنده شده ناشی از تشدید پلاسمون سطحی نانوذرات طلا برای این
منظور استفاده کردند. این طیف رنگی را می‌توان به‌وسیله میکروسکوپ زمینه تاریک
مشاهده کرد. سطح پیک‌های قرمز، آبی و سبز که توسط این نانوذرات پراکنده شده‌اند
مستقیماً با قطر آنها ارتباط دارد. بدین‌ترتیب محققان به کمک نرم‌افزار مطلب
طول موج‌ها را به اندازه ذره تبدیل کردند.

اندازه نانوذرات طلا، مس و نقره را می‌توان به کمک اثر تشدید پلاسمون موضعی سطح
(LSPR) تعیین کرد. این پدیده از برخورد نور با الکترون‌های سطحی و پراکنده شدن
آن ناشی می‌شود و اساس بسیاری از کاربردهای نانوذرات در فتونیک را تشکیل
می‌دهد.

این تکنیک روش مناسبی برای تخمین اندازه نانوذرات فلزی است و وقت کمتری نسبت به
سایر روش‌ها می‌گیرد. همچنین امکان استفاده از آن در محیط واقعی وجود دارد و
خطای اندازه‌گیری آن کمتر ۵ نانومتر است.

اساس این روش از مدت‌ها قبل شناخته شده ولی در این پژوهش از یک نرم‌افزار ریاضی
برای آنالیز خواص نوری و نسبت دادن آن به اندازه نانوذره استفاده شده است. این
ابزار می‌تواند در کاربردهایی مانند حسگرهای شیمیایی و تصویربردای زیستی به کمک
نانوذرات طلا بسیار باارزش باشد.

دانشمندان هم‌اکنون درحال گسترش محاسبات تئوری برای نانوذرات فلزی دیگر نظیر
نقره و مس با ابعاد و اشکال مختلف هستند. محدودیت این روش شدت پراش نور است که
با توان ششم قطر ذره نسبت مستقیم دارد. لذا برای ذرات خیلی کوچک میزان پراش نور
ناچیز است و برای مشاهده آن به ردیاب‌های با حساسیت بالاتر و منابع نوری با
توان بیشتر نیاز است.