Nanopartikel plasmonik

Plasmon adalah elektron bebas pada permukaan logam yang menjadi tereksitasi oleh masukan energi, biasanya dari cahaya. Plasmon yang bergerak dapat mengubah energi optik menjadi panas. Nanopartikel plasmonik adalah partikel yang kerapatan elektronnya dapat berpasangan dengan radiasi elektromagnetik dengan panjang gelombang yang jauh lebih besar dari partikel tersebut. Hal ini disebabkan sifat antarmuka dielektrik-logam antara medium dan partikel tidak seperti pada logam murni di mana ada batas maksimum ukuran panjang gelombang yang dapat digabungkan secara efektif berdasarkan ukuran material. Nanopartikel plasmonik juga menunjukkan sifat hamburan, absorbansi, dan kopling yang menarik berdasarkan geometri dan posisi relatifnya. Sifat unik ini telah menjadikannya fokus penelitian dalam banyak aplikasi termasuk sel surya, spektroskopi, peningkatan sinyal untuk pencitraan, dan pengobatan kanker.
Nanopartikel emas plasmonik
Nanopartikel emas dapat digunakan untuk mengubah energi secara efisien karena absorbansi optiknya sekitar satu juta kali lebih tinggi daripada molekul lain di alam. Ilmuwan Rice University telah menunjukkan bahwa nanopartikel emas biasa, yang dikenal sebagai koloid emas, memanas pada panjang gelombang inframerah-dekat sesempit beberapa nanometer ketika terkena pulsa sinar laser yang sangat pendek.
Efek yang dilaporkan tampaknya terkait dengan eksitasi optik nonstasioner nanopartikel plasmonik. Nanopartikel emas plasmonik memungkinkan pemanasan tepat sesuai permintaan. Para peneliti telah menemukan cara untuk memanaskan nanopartikel beragam secara selektif yang dapat memajukan penggunaannya dalam kedokteran dan industri.
Partikel-partikel di atas secara tradisional merespons spektrum cahaya yang lebar, dan tidak banyak yang berada di wilayah inframerah-dekat yang berharga. Cahaya inframerah-dekat tidak terlihat oleh air dan, lebih kritis untuk aplikasi biologis, untuk jaringan. Menurut para peneliti semua nanopartikel, dimulai dengan koloid emas padat dan pindah ke nanoshells emas rekayasa yang lebih canggih, nanorods, sangkar dan bintang, memiliki spektrum yang sangat luas, biasanya sekitar 100 nanometer dan karenanya hanya satu jenis nanopartikel yang dapat digunakan pada satu waktu.
Penemuan ini memungkinkan peneliti untuk menggunakan pulsa laser terkontrol untuk menyesuaikan spektrum absorbansi koloid emas biasa. Laboratorium Rice menunjukkan nanopartikel emas koloid dasar dapat diaktifkan secara efisien oleh pulsa laser pendek pada 780 nanometer, dengan amplifikasi 88 kali lipat dari efek fototermal yang terlihat dengan laser kontinu.