Nancup: Nanomaterial Pemengkur Cahaya Lanjutan untuk Aplikasi Biomedis dan Fotonik
Nanoshell, Nanoegg dan Nancup
Nanoshell adalah inti silika bola yang dilapisi dengan cangking emas tipis. Saat inti tidak berpusat dalam cangking, struktur menjadi nanoegg; jika perpindahan melebihi tebal cangking, inti menembus cangking, membentuk nancup. Bentuk-bentuk ini menunjukkan spektrum absorpsi dan penyerakan yang berbeda, dengan nanoegg menunjukkan puncak multipolar yang sangat bergeser merah dan intensitas medan dekat yang ditingkatkan dibandingkan nanoshell.
Potensi Biomedis Nanoegg
Peneliti di Hong Kong University of Science and Technology merancang nanoegg yang terdiri dari cangking keras kobalt yang mengelilingi inti platinum-besi. Desain ini dengan aman mengirimkan platinum, agen anticancer yang dikenal, ke sel tumor. Studi in vitro mengungkapkan bahwa nanoegg tujuh kali lebih sitotoksik terhadap sel kanker dibandingkan obat standar sisplatin, sambil mempertahankan profil keamanan yang baik.
Proses pembuatan melibatkan sintesis nanopartikel kobalt sulfida yang membentuk cangking kristal berpori di sekitar nanokristal besi/platinum. Pori cangking cukup besar untuk memungkinkan penetrasi air, namun partikel kobalt sulfida rongga itu sendiri menunjukkan toksisitas yang tidak signifikan terhadap sel kanker manusia yang dikultur.
Nancup: Metamaterial Pemengkur Cahaya
Nancup adalah nanopartikel kecil berbentuk cangking yang dapat memanipulasi cahaya melalui interaksi plasmonik. Dengan menyematkan antena nano ini ke dalam matriks polimer, ilmuwan telah menciptakan metamaterial yang mengarahkan cahaya masuk dalam arah yang ditentukan, meminimalkan penyerakan balik dan membuat materi secara efektif tak terlihat oleh mata.
Proses Pembuatan
Produksi nancup pemengkur cahaya melibatkan penampilan partikel koloid polistirena atau lateks pada substrat kaca, menguapkan lapisan emas pada sudut yang dikontrol, dan melapisi dengan elastomer. Setelah pematuhan, lembar komposit diangkat dari substrat, meninggalkan nancup yang terorientasi tertanam dalam elastomer.
Aplikasi
- Transmisi sinyal optik antar-chip untuk komputasi kecepatan tinggi.
- Spektroskopi yang ditingkatkan dan super-lensa untuk citra resolusi tinggi.
- Sistem pelacakan fotovoltaik yang memfokuskan sinar matahari pada penerima tetap, meningkatkan efisiensi panel surya.
Nanostruktur Lainnya
Ghim Wei Ho dari Laboratorium Sains Skala Nano Universitas Cambridge telah menunjukkan pertumbuhan berbagai nanostruktur—termasuk nanonawa, kerucut, cawan, cincin, dan bentuk seperti bunga. Komposit kompleks, seringkali amorf-kristal, ini menjanjikan untuk perangkat elektronik dan fotonik generasi berikutnya.
