Team beschrijft veelzijdige in situ methode om plasmonische gouden nanodeeltjes arrays te maken

Krediet: Gail A. Vinnacombe-Willson et al, Geavanceerde materialen (2022). DOI: 10.1002/adma.202205330

Onderzoekers hebben werk gepubliceerd in Geavanceerde materialen het beschrijven van een snelle en eenvoudige methode om geordende arrays van gouden nanodeeltjes met plasmonische eigenschappen te vormen.

Plasmonische nanodeeltjes bereid door colloïdale chemie hebben voordelige elektronische, optische en magnetische eigenschappen, maar hun implementatie in functionele apparaten blijft beperkt door tijdrovende en moeilijk schaalbare stappen zoals liganduitwisseling, zuivering en zelfassemblage.

In dit werk demonstreren onderzoekers van het Institute of Materials Science of Barcelona (ICMAB, CSIC) en de University of California, Los Angeles (UCLA), de bereiding van arrays van gouden nanodeeltjes die direct op substraten zijn geordend met behulp van een onconventionele bottom-up nat-chemische synthetische benadering.

De onderzoekers pasten thermische nano-imprint-lithografie toe om ultradunne (100 nm) cellulose-stencils op polymeersubstraten te fabriceren, die werden gebruikt om groei-positieve en groei-negatieve gebieden te genereren. Het chemische contrast leidde de kiemvorming en groei van plasmonische colloïden naar specifieke gebieden, waardoor de snelle productie van geordende plasmonarrays mogelijk werd.

Nanodeeltjesmorfologie en array-periodiciteit kunnen eenvoudig worden afgestemd met behulp van deze methodologie, en de voorbereide substraten ondersteunen roosterplasmonresonanties, die nog niet waren bereikt met puur in situ chemische reductie.

Dit werk werd geleid door ICMAB-onderzoeker Leonardo Scarabelli, met de deelname van Agustín Mihi en Yilli Conti van ICMAB.

De hier gepresenteerde in situ-groeimethode vertegenwoordigt een veelzijdig platform voor de ontwikkeling van natchemische vormcontrole en selectieve oppervlaktegroei, en biedt nieuwe wegen voor het rationele ontwerp van nieuwe plasmonische, magnetische en katalytische metamaterialen.