Nanocáscara
Una nanocapa, nanocáscara (de l'anglés: nanoshell), o, més be, un plasmón de nanocapa, és un tipo de nanopartícula esfèrica que consta d'un núcleu dielèctric que està cobert per una fina capa metàlica (generalment d'or).[1] Estes nanocáscaras involucren una cuasipartícula cridada plasmón, que és una excitació colectiva o oscilació de plasma quàntic a on els electrons oscilen simultàneament sobre tots els demés ions.
L'oscilació simultànea pot denominar-se hibridació de plasmones, a on la sintonizabilidad de l'oscilació està associada en la mescla de la capa més externa i la capa més externa, a on es hibridan per a obtindre una energia més baixa o més alta. Esta energia més baixa s'acopla fortament en la llum incident, mentres que l'energia més alta és un antienlazante, és dir, que esta no es vincula en la més baixa. També, l'energia més alta es combina débilmente en la llum incident. L'interacció d'hibridació és més forta per a les capes més primes de la nanocáscara, i, per això, la gruixa del clafoll i el radi general de la partícula determinen en quina llongitut d'ona de llum s'acopla.[2] Les nanocáscaras varien a través d'una àmplia gama del espectre electromagnètic que s'estén en les regions visibles i infrarrojas propenques. L'interacció de la llum i les nanopartículas afecta la colocació de càrregues, lo que afecta la força d'acoplament. La llum incident polarisada paralela al substrat produïx una polarisació (s) (vore la Figura 1), per lo que resulta que les càrregues estan més alluntades de la superfície del substrat, lo que proporciona una interacció més forta entre el clafoll i el núcleu. De lo contrari, es forma una polarisació (p) que dona una energia de plasmón més fortament desplaçada, provocant una interacció i un acoplament més dèbils.
Descobriment
[editar | editar còdic]El descobriment de la nanocáscara va ser realisat per la professora Naomi J. Halas i el seu equip en l'Universitat Rulle en 2003. Quan ella i el seu equip varen descobrir les nanocáscaras, inicialment no estaven segurs del potencial que tenien les nanocáscaras. En una entrevista en CNN, Halas va dir lo següent: «Nosatres vàrem dir: “Vaja, ¿per a qué podria servir?”».
Despuix de moltes sugerències sobre els possibles usos que podrien tindre les nanocáscaras, la teràpia contra el càncer va sorgir de colaboracions contínues en bioingenieros que buscaven diferents tipos d'aplicacions biomèdiques.[3] «Una de les nostres visions ––va afirmar Halas—, res menys que en una sola visita el diagnòstic i tractament del càncer». En 2003, Halas va ser guardonada en el premi al Millor Descobriment de 2003 per Nanotechnology Now.[4]
Producció
[editar | editar còdic]Un método d'última vanguarda per a sintetisar nanocáscaras d'or és l'us de Bromera compostes per Microfluidos. Este método té el potencial de reemplaçar el método litogràfic estàndar de síntesis de nanocáscaras plasmónicas. El procés de producció que es descriu a continuació va ser un experiment realisat per Suhanya Duraiswamy i Saif A. Khan del Departament d'Ingenieria Química i Biomolecular de Singapur. Encara que este método va ser un experiment, representa el futur de la síntesis de nanocáscaras.
Els materials requerits per a la producció de les nanocáscaras són els següents: Ortosilicato de tetraetilo, hidròxit d'amoni, clorhidrato d'hidroxilamina, tris de 3-aminopropilo, trihidrato de hidrogenotetracloroaurato (III), clorur de tetrakis (hidroximetil), fosfonio, hidròxit de sodi, carbonat de potassi, etanol, aigua ultrapura i cristaleria llavada en aigua regio i enjuagada minuciosament en aigua.[5] )
El primer pas en el procés de sintetisar les nanocáscaras en este método és crear el dispositiu en el que tindrà lloc la reacció. Es varen fabricar patrons de dispositius microfluídicos en obleas de silici per mig de fotolitografía estàndar utilisant fotoprotector negatiu SU-8 2050. Posteriorment, els dispositius es varen molejar en polidimetilsiloxano (PDMS) utilisant la tècnica de litografia blana. Breument, es va molejar el PDMS en els SU-8 a 70 °C durant 4 hores. Varen ser pelats, tallats i nets. Es varen perforar orificis d'entrada i eixida (en 1,59 mm de diàmetro exterior) en el dispositiu. Els microcanales es varen unir de forma irreversible a un portaobjetos de vidre recobert prèviament en una fina capa de PDMS despuix d'un breu tractament en plasma d'aire de 35 s. Els microcanales tenen una secció travessera rectangular i medixen 300 µm d'ample, 155 µm de profunditat i 0,45 m de llarc.[5]
La producció actual de les nanopartículas implica bombejar "oli de silicona, una mescla de partícules de sílice en llavors d'or i una solució de enchapado en or i una solució d'agent reductor al dispositiu de microfluidos mentres se suministra gas nitrogen des d'un cilindre".[5] Després, es va deixar envellir la solució de recobriment, en un ambient controlat, durant més de 24 hores. Despuix del procés d'envelliment, el líquit s'arreplega del dispositiu de microfluidos i es coloca en una centrífuga. El líquit resultant té una capa d'oli en la superfície en una solució davall que conté les nanocáscaras.
La raó per la que este método és revolucionari és que el tamany i la gruixa relativa de la nanocáscara d'or es poden controlar canviant la cantitat de temps que es permet que es porte a terme la reacció, aixina com la concentració de la solució de recobriment. Permetent aixina als investigadors adaptar les partícules a les seues necessitats específiques. Encara que siga para òptica o tractament contra el càncer.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Technology in Cancer Research & Treatment.3(1)
- 33–40.doi:10.1177/153303460400300104.Consultat el 2009-08-06.
- ↑ Langmuir.24(24)
- 14166–14171.doi:10.1021/la802049p.
- ↑ CNN. "Biography: Naomi Halas." CNN. Cable News Network, 11 Mar. 2008. Web. 7 May 2012. <http://edition.cnn.com/2007/TECH/science/06/11/halas.biog/>.
- ↑ «Nanotechnology Now - Best of Nanotechnology - 2003 Awards. Best Discoveries.». www.nanotech-now.com. Consultat el 2023-08-25.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 Nano Letters.10(9)
- 3757–3763.doi:10.1021/nl102478q.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Nanocáscara» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.