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美國研發(fā)全世界亮度最高的納米粒子
一種新發(fā)明的介孔(mesoporous)二氧化硅(silicon-dioxide，silica)納米粒子，號(hào)稱是全世界亮度最高，比原本是全世界最亮的納米粒子──量子點(diǎn)(quantum dots)——亮34倍。
據(jù)發(fā)明該納米粒子的美國克拉克森大學(xué)表示(Clarkson University)，這種透明的二氧化硅外殼(hull)是將發(fā)光納米粒子藏在內(nèi)部，而不是利用像量子點(diǎn)那樣的量子局限效應(yīng)(quantum-confinement)，能以更高的亮度運(yùn)作。
克拉克森大學(xué)物理系教授Igor Sokolov表示，這種亮度較高的介孔二氧化硅納米粒子，具備醫(yī)療、生物、材料科學(xué)與環(huán)保等領(lǐng)域的應(yīng)用潛力，能實(shí)現(xiàn)更精確的境污染物檢測，以及生物傳感器、國防偵測裝置等。
發(fā)光納米粒子的原理，是吸收單波長的光線然后在別的地方發(fā)射出去；透過功能化，可讓這種粒子在受測目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)才會(huì)發(fā)光。利用敏感度超高的納米粒子，能讓微量的污染物或是毒物被偵測出來。
Sokolov所采用的方法，是將大量有機(jī)發(fā)光分子密封在介孔二氧化硅船殼體(直徑可在20~50納米)的內(nèi)部；為了舉例其亮度，他表示那些直徑約40納米的粒子亮度，高于直徑25~30納米的水分散性量子點(diǎn)——也就是目前已知亮度最高的量子點(diǎn)。
以穿透式電子顯微鏡(TEM)所拍攝的超高亮度發(fā)光介孔二氧化硅納米粒子(圖片是以人工上色，以符合粒子中的實(shí)際染料顏色)
以上研究是Sokolov與同校博士后研究員Shajesh Palantavida、 Eun-Bum Cho(目前擔(dān)任首爾國立大學(xué)科技系助理教授)，以及在讀博士生Dmytro Volkov共同進(jìn)行，由美國國家科學(xué)基金會(huì)(NSF)與美國陸軍研發(fā)實(shí)驗(yàn)室所贊助。
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