Ученые из Университета Райса нашли раскрывая информацию, где свет от молекулы отвечает Света из наночастиц.
Лаборатории риса химиков Кристи Ланд и ссылку Стефана продемонстрировал, как оптимизировать метод, который может почувствовать небольшой концентрации молекул путем усиливать свет, который они излучают, когда их спектральные частоты пересекаются с рядом плазмонных наночастиц.
В поверхностных плазмонов, когерентных электронных волн, рябь на поверхности металлических наночастиц, выступать в качестве антенны и усиления излучаемых молекулами’ свет до 10 раз, когда они в «сладкое пятно» возле частицы.
Их техника-это тема статьи в специальный выпуск журнала «химическая физика» ориентирована на новые направления в области плазмоники. Работа на рисе может помочь исследователям анализировать активной поверхности катализаторов и других материалов на наноуровне, важным шагом в направлении повышения их эффективности.
Открытие опирается на явление электрохемилюминесценции (ЭХЛ), которая управляет электричеством химических реакций, которые подскажут молекул испускать свет, сказал Томас Heiderscheit, аспирантка риса и ведущий автор бумаги. Он часто используется для обнаружения следовых материалов, таких как тяжелые металлы в воде или вируса Зика в биологических жидкостях.
Предыдущие исследования установили, что спектральное перекрытие наночастиц и молекул будет усилить сигнал, но эти исследования не могут учитывать врожденные различия в наночастицы размеров и форм, которые могут маскировать эффекты. Исследователи риса намеревались минимизировать эти воздействия, чтобы сосредоточиться только на роль спектральных частот накладываются на усиление сигнала.
«Это исследование смотрит на какой тип антенны лучше использовать, потому что свойства наночастиц диктовать спектра и пересечение с молекулой», — сказал Миранда Галлахер, рис научный сотрудник и соавтор бумаги. «Она должна быть круглой или иметь острые края? Она должна быть меньше или больше?»
В экспериментах исследователи в сочетании либо золотых наносфер или острые nanotriangles золото с рутениевым основе красителя молекулы в полимерной оболочке, которая удерживала молекул от перехода слишком далеко от частицы. «Это по сути наш электрода», — сказал Heiderscheit. «Если мы не имеем полимера, молекулы красителя будет свободно двигаться и мы увидим свет, рассеиваемый по поверхности образца.»
С молекулами ограниченного полимера, они могли ясно видеть молекул, излучающих частиц. Они определили усиление сигнала осуществляется с помощью комбинации размера и частоты согласования красителя молекулы и наносфер, и просто частоты для nanotriangles.
Одиночн-молекулы воображение еще с натяжкой для зарождающегося технику, сказал Heiderscheit.
«По сути, мы представляет себе, как активная поверхность», — сказал он. «Министерство энергетики (главный спонсор проекта) заботится об этих исследованиях, потому что он может достичь сверхразрешения сопоставление реакционной способности на поверхности». Супер-разрешением дает возможность захватывать изображение ниже дифракционного предела света.
«Например, если у вас есть наночастицы в системе батареи, вы можете использовать ЭСЛ на карте, где реакции являются наиболее химически активные», — сказал Heiderscheit. «Вы, по сути, определяющим, что наночастицы сделать хороший катализатор, и мы можем использовать этот инструмент, чтобы дизайн лучше».
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!