نانو ذرات نقرهدارای خواص نوری، الکتریکی و حرارتی منحصربه‌فردی هستند و در محصولاتی از فتوولتائیک گرفته تا حسگرهای بیولوژیکی و شیمیایی گنجانده می‌شوند.به عنوان مثال می توان به جوهرهای رسانا، خمیرها و پرکننده هایی اشاره کرد که از نانوذرات نقره برای هدایت الکتریکی بالا، پایداری و دمای ذوب پایین استفاده می کنند.کاربردهای دیگر شامل تشخیص مولکولی و دستگاه های فوتونیکی است که از خواص نوری جدید این نانومواد بهره می برند.یکی از کاربردهای رایج استفاده از نانوذرات نقره برای پوشش‌های ضد میکروبی است و بسیاری از منسوجات، صفحه‌کلیدها، پانسمان‌های زخم و دستگاه‌های زیست‌پزشکی اکنون حاوی نانوذرات نقره هستند که به طور مداوم سطح پایینی از یون‌های نقره را آزاد می‌کنند تا در برابر باکتری‌ها محافظت کنند.

نانو ذره نقرهخواص نوری

علاقه روزافزونی به استفاده از خواص نوری نانوذرات نقره به عنوان جزء کاربردی در محصولات و حسگرهای مختلف وجود دارد.نانوذرات نقره در جذب و پخش نور فوق‌العاده کارآمد هستند و برخلاف بسیاری از رنگ‌ها و رنگدانه‌ها، رنگی دارند که به اندازه و شکل ذره بستگی دارد.برهمکنش قوی نانوذرات نقره با نور به این دلیل اتفاق می‌افتد که الکترون‌های رسانای روی سطح فلز زمانی که توسط نور در طول موج‌های خاص برانگیخته می‌شوند، تحت یک نوسان جمعی قرار می‌گیرند (شکل 2، سمت چپ).این نوسان که به عنوان تشدید پلاسمون سطحی (SPR) شناخته می شود، منجر به خواص پراکندگی و جذب غیرمعمول قوی می شود.در واقع، نانوذرات نقره می‌توانند تا ده برابر بزرگ‌تر از سطح مقطع فیزیکی خود، دارای سطح مقطع انقراض (پراکندگی + جذب) موثر باشند.سطح مقطع پراکندگی قوی اجازه می دهد تا نانوذرات زیر 100 نانومتر به راحتی با یک میکروسکوپ معمولی قابل مشاهده باشند.هنگامی که نانوذرات نقره 60 نانومتری با نور سفید روشن می شوند، به صورت پراکنده منبع نقطه ای آبی روشن در زیر میکروسکوپ میدان تاریک ظاهر می شوند (شکل 2، سمت راست).رنگ آبی روشن به دلیل SPR است که در طول موج 450 نانومتر به اوج خود رسیده است.ویژگی منحصر به فرد نانوذرات کروی نقره این است که این طول موج پیک SPR را می توان از 400 نانومتر (نور بنفش) تا 530 نانومتر (نور سبز) با تغییر اندازه ذرات و ضریب شکست محلی در نزدیکی سطح ذره تنظیم کرد.حتی جابجایی‌های بزرگ‌تری از طول موج پیک SPR به سمت ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی را می‌توان با تولید نانوذرات نقره با شکل میله‌ای یا صفحه‌ای به دست آورد.

کاربردهای نانو ذرات نقره

نانو ذرات نقرهدر فناوری‌های متعددی مورد استفاده قرار می‌گیرند و در مجموعه وسیعی از محصولات مصرفی گنجانده شده‌اند که از خواص نوری، رسانایی و ضد باکتریایی مطلوب آنها بهره می‌برند.

• کاربردهای تشخیصی: نانوذرات نقره در حسگرهای زیستی و سنجش‌های متعددی که می‌توان از مواد نانوذرات نقره به عنوان برچسب‌های بیولوژیکی برای تشخیص کمی استفاده کرد، استفاده می‌شود.
• کاربردهای ضد باکتریایی: نانوذرات نقره به دلیل خواص ضد باکتریایی خود در پوشاک، کفش، رنگ، پانسمان زخم، لوازم خانگی، لوازم آرایشی و پلاستیک گنجانده شده است.
• کاربردهای رسانا: نانوذرات نقره در جوهرهای رسانا استفاده می‌شوند و برای افزایش رسانایی حرارتی و الکتریکی در کامپوزیت‌ها ادغام می‌شوند.
• کاربردهای نوری: نانوذرات نقره برای برداشت موثر نور و برای طیف‌سنجی‌های نوری تقویت‌شده از جمله فلورسانس تقویت‌شده با فلز (MEF) و پراکندگی رامان تقویت‌شده سطحی (SERS) استفاده می‌شوند.