Percorso evolutivo dai semi di particelle di ferro con strati sottili di rivestimento di ossido di ferro amorfo a nanoparticelle ibride composte da nanodomini di Ag solidi e nanoshell cavi di Fe3O4. Immagini di microscopia elettronica a trasmissione (TEM) (false colorazioni) e corrispondente illustrazione schematica (argento:giallo, ossido di ferro:blu, nucleo di ferro:nero) delle particelle ibride a diversi stadi lungo la reazione sono evidenziate sul bordo. L'immagine TEM al centro evidenzia nanoparticelle ibride Ag-Fe3O4 in cui Ag e Fe3O4 sono falsamente colorate in giallo arancio e blu, rispettivamente. L'analisi TEM è stata eseguita presso il Centro di microscopia elettronica di Argonne
Una strategia mediata da semi amorfi è stata sviluppata presso il Center for Nanoscale Materials Nanophotonics Group presso l'Argonne National Laboratory per la creazione di nanoparticelle bifunzionali composte da nanodomini di argento e ossido di ferro. Queste particelle ibride mostrano proprietà ottiche uniche a causa della risonanza plasmonica superficiale dell'argento e delle risposte superparamagnetiche dell'ossido di ferro.
Le nanoparticelle ibride multicomponente possono esibire molteplici funzionalità per applicazioni difficili (o addirittura impossibili) da ottenere da nanoparticelle monocomponente. Per esempio, le nanoparticelle ibride metallo nobile/ossido di ferro mostrano non solo proprietà ottiche uniche ma anche risposte magnetiche. La sintesi su larga scala di tali nanoparticelle ibride è una sfida.
Le chiavi del successo per la nuova strategia mediata dai semi amorfi si basano sulla formazione precisa di sottili rivestimenti amorfi sulle nanoparticelle di semi e sulla forte adesione interfacciale tra i due componenti all'interno di ciascuna particella. Tali nanoparticelle ibride multifunzionali dovrebbero essere utili nello scattering Raman (SERS) potenziato in superficie per il rilevamento chimico e biologico, imaging dual-modale magnetico/ottico, e consegna del farmaco.
Le collaborazioni con scienziati della Divisione di scienze dei raggi X e del Centro di microscopia elettronica dell'Argonne National Laboratory, nonché con l'Università dell'Illinois, hanno consentito una caratterizzazione dettagliata dei materiali.
