Proprio come i giardinieri possono utilizzare le "lampade di crescita" per stimolare la crescita delle piante, gli scienziati dei materiali possono ora promuovere la crescita uniforme di nanoparticelle d'argento a forma di decaedro mentre sono in soluzione. Questi solidi a 10 facce, solo decine di nanometri (vedi immagine), potrebbe migliorare le tecniche di bio-immagine e di biorilevamento. Il nuovo metodo foto-assistito per l'uso durante la crescita dei cristalli è stato sviluppato da Xia Yu del Singapore Institute of Manufacturing Technology e collaboratori a Hong Kong e Singapore.

Yu e i suoi collaboratori hanno basato il loro metodo su un fenomeno noto come plasmoni di superficie localizzati, che sono movimenti sincroni di elettroni che si verificano, Per esempio, alle interfacce metallo-aria. Usando plasmoni sulla superficie delle nanoparticelle d'argento, i ricercatori sono riusciti a far crescere in modo specifico queste particelle a forma di decaedro e di dimensioni uniformi. La loro idea era basata su un lavoro precedente, che ha dimostrato che la crescita dei cristalli di nanoparticelle d'argento decaedriche può essere aiutata dall'illuminazione a luce bianca.

I ricercatori hanno preso di mira i plasmoni in modo più specifico:invece di usare la luce bianca, che contiene lunghezze d'onda nello spettro visibile, usavano la luce con uno spettro relativamente ristretto, adattato alla frequenza dei plasmoni di superficie localizzati. Yu e i suoi collaboratori hanno testato una gamma di diodi emettitori di luce (LED) di diverse lunghezze d'onda e hanno scoperto che l'illuminazione con sorgenti luminose a banda stretta ha effettivamente aiutato a far crescere nanodecaedri d'argento uniformi. "Anche, quando soluzioni precursori contenenti particelle di semi molto piccole vengono irradiate con luce di diverse lunghezze d'onda, possiamo formare nanoparticelle d'argento di altre forme, "dice Yu.

Durante il processo di crescita fotoassistita, particelle di varie dimensioni formate inizialmente, ma nel corso di parecchie ore raggiunsero una grandezza uniforme. Alcuni dei nanodecaedri d'argento crescono inizialmente fino a dimensioni relativamente grandi. Sebbene queste particelle siano instabili, sono utili, secondo Yu. "Gli atomi d'argento sulla loro superficie si incrostano e poi servono come fonte di atomi d'argento per nanodecaedri più piccoli, " spiega. "Questo processo dinamico si stabilizza dopo un'irradiazione prolungata e finalmente abbiamo nanodecaedri d'argento uniformi".

Yu e i suoi collaboratori stanno ora esplorando usi pratici per le loro particelle. "I nanodecaedri d'argento migliorano fortemente i campi elettrici quando sono illuminati dalla luce, " nota. Questo può essere usato, Per esempio, per rilevare tracce di molecole su una superficie solida. I materiali compositi che incorporano le particelle del team potrebbero essere applicati anche alle tecniche di bio-imaging e di biorilevamento, dove l'interazione della luce con questi materiali potrebbe aiutare a visualizzare, Per esempio, strutture anatomiche, o per rilevare piccole quantità di molecole.