دقت زیاد روش‌های نانوساخت مبتنی بر DNA در ساخت خوشه‌های ذره‌ای نورافشان می‌تواند منجر به پیشرفت پیل‌های خورشیدی، اپتوالکترونیک، و حسگرهای زیستی شود. دانشمندان با اتصال نقاط کوانتومی منفرد نیمه‌رسانا به نانوذرات طلا توانستند یک افزایش ۲۰ برابری در شدت نورافشانی نقاط کوانتومی منفرد بدست آورند.
افزایش شدت برافروختگی نقاط کوانتومی با نانوذرات
دقت زیاد روش‌های نانوساخت مبتنی بر DNA در ساخت خوشه‌های ذره‌ای نورافشان می‌تواند منجر به پیشرفت پیل‌های خورشیدی، اپتوالکترونیک، و حسگرهای زیستی شود. دانشمندانی از آزمایشگاه ملی بروکهاون با اتصال نقاط کوانتومی منفرد نیمه‌رسانا به نانوذرات طلا توانستند یک افزایش ۲۰ برابری در شدت نورافشانی نقاط کوانتومی منفرد بدست آورند.
مشاهده افزایش خاصیت لومینسانس نوری در ابعاد مولکولی برای سیستم‌های دو ذره‌ای که از یک نقطه کوانتومی (Qdot) و یک نانوذره طلا (AuNP) که با یک DNA دو رشته‌ای (dsDNA) به هم وصل شده‌اند، تشکیل شده‌اند.
این روش دقیق برای ساخت خوشه‌های ذره‌ای نورافشان باعث افزایش زیاد قابلیت دانشمندان در مطالعه و تغییر خواص نوری نقاط کوانتومی خواهد شد و در نهایت منجر به بهبود افزاره‌های تبدیل انرژی خورشیدی، الکترونیک کنترل شده با نور، و حسگرهای زیستی شود.
اخیراً این گروه روش دقیقی برای ایجاد چنین ساختارهای نانواندازه‌ای با استفاده از رشته‌های کوتاهی از DNA به‌عنوان یک “چسب” بسیار ویژه جهت اتصال ذرات به همدیگر ابداع کرده است. در مطالعه حاضر، گروه مذکور از این فرآیند چند پله‌ای برای اتصال نقاط کوانتومی نیمه‌رسانا به نانوذرات طلا استفاده کرده است. این موضوع ثابت شده است که مواد فلزی با افزایش یا کاهش خاصیت لومینسانس نوری می‌توانند خواص نوری نقاط کوانتومی را در بازه وسیعی تحت تاثیر قرار دهند. این بازه به فاکتورهای زیادی مانند اندازه و شکل این مواد، فاصله بین آنها، و طول موج نوری که جهت تحریک نوری استفاده می‌شود، بستگی دارد.
این روش ساخت دقیق به این دانشمندان اجازه کنترل بسیار دقیق فاکتورهای اندازه، شکل، و فاصله و نیز تست جداگانه تأثیر طول موج را می‌دهد.
آنها دو طول موج خاص را جهت تست انتخاب کردند: یکی نزدیک به طول موج “تشدید پلازمونی” نانوذرات طلا – یعنی طول موجی که باعث نوسان جمعی الکترون‌های رسانش این ماده می‌شود – و دیگری خارج از این بازه. طول موج داخل بازه تشدید پلازمونی توانست در مقایسه با طول موج خارج این بازه یک افزایش چهار برابری در خاصیت لومینسانس نوری ایجاد کند. همچنین این طول موج تشدیدی خاصیت لونسانس نوری نقاط کوانتومی متصل به نانوذرات طلا را در مقایسه با خاصیت لومنسانس نوری نقاط کوانتومی که به هیچ نانوذره طلایی متصل نبودند، ده برابر افزایش داد.
این محققان نتایج خود را در مجله‌ی Chem. Comm. منتشر کرده‌اند.
