diamonds55
25th December 2008, 06:06 AM
به‌تازگي دانشمندان مؤسسه ملي استانداردها و فناوري(NIST)، با استفاده از طيف‌نمايي راماني كه داراي سطحِ ارتقايافته(SERS) است، نشان داده‌اند که نانوستاره‌هاي طلايي، رفتار نوري سودمندي دارند. وجود چنين رفتاري موجب مي‌شود تا اين نانوذرات جديد در تصويربرداري و آشکارسازي شيميايي و زيستي، بسيار مناسب باشد. اين محققان دريافتند که هنگام استفاده از نانوستاره‌هاي طلايي و نقره‌اي، حساسيت SERS نسبت به وقتي که از ساير نانوذراتِ متداول استفاده مي‌شود، بين ده تا صد هزار بار بيشتر مي‌گردد.
اين گروه، با استفاده از دو مولکولِ هدف(2 mercaptopyridine-و crystal violet)، خصوصيات نوري نانوستاره‌ها را بررسي کردند. علّت انتخاب اين مولکول‌ها تشابه ساختاري آنها با مولکول‌هاي زيستي بود و اينكه داراي تعداد زيادي از الکترون‌هاي غير جاي‌گزيده بودند.
محققان NIST دريافتند که با حضور نانوستاره‌ها در محلول، سيگنالِ رامانِ مولکولِ 2 mercaptopyridine- صدهزار بار، قوي‌تر مي‌گردد، همچنين اين ستاره‌ها نشان دادند که قادرند امضاي crystal violet را نسبت به زماني که از کارامدترين ماده پيشين(نانوميله‌ها) استفاده مي‌شود بار، ده بار قوي‌تر کنند. نانوستاره‌ها و نانوميله‌ها نسبت به نانوکره‌ها(که معمولاً در ارتقاي رامان مورد استفاد قرار مي‌گيرند) از کارايي بالاتري برخودارند.
آنجلا هايت‌والکر، فيزيک‌دانِ NIST و گروهش، فرايند ساخت نانوستاره‌هاي طلايي را تکميل کردند. آنها اين نانوذرات را به روش پايين بالا و با بهره‌گيري از تغييرات سطحي(براي اصلاح فرايند رشد نانوذرات و کنترل شکل آنها) توليد کردند. اين گروه پس از تعليق نانوذرات مذکور در يک محلول، آنها را تحريک کردند تا به شکل توده دربيايند و تا «نقاط داغِ» چندگانه‌اي ايجاد كنند. ميزان ارتقا در اين نقاط، به شکل چشمگيري بيشتر از ميزان ارتقا در يک نانوستاره واحد است.
از اين نانوذرات منحصر‌به‌فرد، ممکن است در آينده براي کاربردهايي چون تشخيص بيماري و يا تشخيص کالاي قاچاق نيز استفاده شود. بنا به اظهارات هايت‌والکر، امكان ساخت اين نانوذرات به‌صورت جمعي و در نظر گرفتن خصوصيات نوري مطلوب براي آنها، بايد محققان را تشويق كند تا کاربردهاي ممکن آنها را ارزيابي کنند، شايد به اين شکل، اين نانوذرات به ستاره‌هاي دنياي نانو تبديل شوند. SERS بر پايه نانوذراتي فلزي طراحي شده‌است که معمولاً از جنس طلا يا نقره هستند. اين نانوذرات، سيگنال‌هاي توليدشده مقادير ناچيزي از مولکول‌ها را تقويت مي‌کنند. دانشمندان براي انجام اين گونه آزمايش‌ها، نور ليزر را بر روي يک محلول آبي(شامل نانوذرات مذکور و مولکول دلخواه) مي‌تابانند و نور پراکنده‌شده را بازبيني مي‌کنند. خصوصيات جزئي نانوذرات و مولکول بر روي قدرت نور پراکنده‌شده اثر مي‌گذارد. اين نور داراي نوعي اثر انگشت براي مولکول است که تحت عنوان «امضاي ارتعاشي» شناخته مي‌شود. به کمک نانوذرات تقويت‌كننده اين امضا، مي‌توان مقادير بسيار کمي از مولکول‌هاي موجود در يک محلول را آشکارسازي کرد.
اين گروه، با استفاده از دو مولکولِ هدف(2 mercaptopyridine-و crystal violet)، خصوصيات نوري نانوستاره‌ها را بررسي کردند. علّت انتخاب اين مولکول‌ها تشابه ساختاري آنها با مولکول‌هاي زيستي بود و اينكه داراي تعداد زيادي از الکترون‌هاي غير جاي‌گزيده بودند.
محققان NIST دريافتند که با حضور نانوستاره‌ها در محلول، سيگنالِ رامانِ مولکولِ 2 mercaptopyridine- صدهزار بار، قوي‌تر مي‌گردد، همچنين اين ستاره‌ها نشان دادند که قادرند امضاي crystal violet را نسبت به زماني که از کارامدترين ماده پيشين(نانوميله‌ها) استفاده مي‌شود بار، ده بار قوي‌تر کنند. نانوستاره‌ها و نانوميله‌ها نسبت به نانوکره‌ها(که معمولاً در ارتقاي رامان مورد استفاد قرار مي‌گيرند) از کارايي بالاتري برخودارند.
آنجلا هايت‌والکر، فيزيک‌دانِ NIST و گروهش، فرايند ساخت نانوستاره‌هاي طلايي را تکميل کردند. آنها اين نانوذرات را به روش پايين بالا و با بهره‌گيري از تغييرات سطحي(براي اصلاح فرايند رشد نانوذرات و کنترل شکل آنها) توليد کردند. اين گروه پس از تعليق نانوذرات مذکور در يک محلول، آنها را تحريک کردند تا به شکل توده دربيايند و تا «نقاط داغِ» چندگانه‌اي ايجاد كنند. ميزان ارتقا در اين نقاط، به شکل چشمگيري بيشتر از ميزان ارتقا در يک نانوستاره واحد است.
از اين نانوذرات منحصر‌به‌فرد، ممکن است در آينده براي کاربردهايي چون تشخيص بيماري و يا تشخيص کالاي قاچاق نيز استفاده شود. بنا به اظهارات هايت‌والکر، امكان ساخت اين نانوذرات به‌صورت جمعي و در نظر گرفتن خصوصيات نوري مطلوب براي آنها، بايد محققان را تشويق كند تا کاربردهاي ممکن آنها را ارزيابي کنند، شايد به اين شکل، اين نانوذرات به ستاره‌هاي دنياي نانو تبديل شوند. SERS بر پايه نانوذراتي فلزي طراحي شده‌است که معمولاً از جنس طلا يا نقره هستند. اين نانوذرات، سيگنال‌هاي توليدشده مقادير ناچيزي از مولکول‌ها را تقويت مي‌کنند. دانشمندان براي انجام اين گونه آزمايش‌ها، نور ليزر را بر روي يک محلول آبي(شامل نانوذرات مذکور و مولکول دلخواه) مي‌تابانند و نور پراکنده‌شده را بازبيني مي‌کنند. خصوصيات جزئي نانوذرات و مولکول بر روي قدرت نور پراکنده‌شده اثر مي‌گذارد. اين نور داراي نوعي اثر انگشت براي مولکول است که تحت عنوان «امضاي ارتعاشي» شناخته مي‌شود. به کمک نانوذرات تقويت‌كننده اين امضا، مي‌توان مقادير بسيار کمي از مولکول‌هاي موجود در يک محلول را آشکارسازي کرد.