Kubus nano perak yang dapat dirakit sendiri

Kubus nano perak
Perak adalah salah satu bahan yang paling penting untuk struktur nano karena kinerjanya yang unggul. Struktur nano perak telah disintesis dengan berbagai bentuk yang berbeda, termasuk bola, cakram, batang, kabel, bintang, prisma, bipiramida kanan, dan kubus. Dari jumlah tersebut, nanokubus kristal tunggal adalah struktur yang paling berguna terutama untuk produksi nanocage emas karena nanokubus perak berfungsi sebagai template pengorbanan.
Sintesis
Para peneliti dari University of Washington telah mengembangkan metode sintesis poliol yang sederhana, kuat, dan serbaguna untuk memproduksi nanokubus perak sebagai sampel terdispersi tunggal. Di sini atom perak dibentuk dengan mereduksi prekursor AgNO3 dengan etilen glikol. Setelah konsentrasi atom perak telah mencapai tingkat jenuh, mereka akan mulai nukleasi dan tumbuh menjadi struktur nano perak dalam fase larutan. tingkat produksi nanokubus perak dapat ditingkatkan dengan menambahkan sejumlah kecil natrium sulfida (Na2S) atau natrium hidrosulfida. Kehadiran anion sulfida sangat mempercepat sintesis poliol nanokubus perak karena peningkatan dramatis dalam laju reduksi ion perak.
Perakitan dan sintesis mandiri
Insinyur nano UC San Diego telah mengembangkan teknik yang memungkinkan nanokubus perak untuk dirakit sendiri menjadi struktur berskala lebih besar untuk digunakan dalam sensor optik, kimia, dan biologi baru, sirkuit optik, serta antena dan lensa generasi mendatang. Nanocrystals logam berbentuk kubus seperti batu bata dan secara spontan mengatur diri mereka sendiri ke dalam struktur skala yang lebih besar dengan orientasi yang tepat relatif terhadap satu sama lain.
Untuk membuat objek seperti antena dan lensa, peneliti menggunakan nanokristal logam yang disintesis secara kimia. Nanocrystals dapat disintesis menjadi bentuk yang berbeda untuk membangun struktur ini dengan menciptakan kubus kecil yang terdiri dari kristal perak yang dapat membatasi cahaya ketika diatur ke dalam kelompok multi-partikel. Membatasi cahaya ke dalam volume yang sangat kecil dapat memungkinkan sensor optik yang sangat sensitif dan memungkinkan peneliti untuk memantau bagaimana satu molekul bergerak, bereaksi, dan berubah seiring waktu.
Kontrol
Untuk mengontrol bagaimana kubus mengatur, para peneliti mengembangkan metode untuk mencangkokkan rantai polimer ke permukaan kubus perak yang memodifikasi cara kubus berinteraksi satu sama lain. Biasanya ketika objek seperti kubus ditumpuk, mereka bertumpuk berdampingan seperti balok Tetris. Dengan menggunakan simulasi, peneliti memperkirakan bahwa menempatkan rantai polimer pendek pada permukaan kubus akan menyebabkan mereka bertumpuk secara normal, sedangkan menempatkan rantai polimer yang panjang akan menyebabkan kubus bertumpuk dari ujung ke ujung.
Para peneliti mendemonstrasikan dengan membuat film makroskopik dari nanokubus dengan dua orientasi berbeda ini dan menunjukkan bahwa film memantulkan dan mentransmisikan panjang gelombang cahaya yang berbeda.
Aplikasi
Temuan ini dapat memiliki implikasi penting dalam mengembangkan sensor kimia dan biologi optik baru, di mana cahaya berinteraksi dengan molekul, dan dalam sirkuit optik, di mana cahaya dapat digunakan untuk menyampaikan informasi.