¿Por qué es tan popular el oro en nanotecnología?

Question

El oro es un muy popular metal en nanotecnología. Se utiliza a menudo como sustrato en aplicaciones electrónicas, como núcleo de nanopartículas funcionalizadas, etc.

¿Por qué es tan atractivo el oro? ¿Por qué otros metales no son tan populares? ¿Qué hace que el oro sea el material elegido para nuevas aplicaciones?

Answer 1

En primer lugar, veamos las propiedades del oro.

• El oro es el más maleable de todos los metales. Esta maleabilidad por sí sola es muy útil para ayudar a los científicos a crear nanopartículas de oro tan pequeñas.
• El oro también refleja muy bien la radiación infrarroja y es un excelente conductor del calor y la electricidad.
• En general, el oro no se ve afectado fácilmente por el oxígeno y no suele reaccionar con la mayoría de ácidos y bases. Esta propiedad resulta especialmente útil en el cuerpo humano, donde abundan los fluidos ácidos y básicos y el sistema circulatorio está envuelto en oxígeno. Como el oro no se ve afectado por la mayoría de ácidos, bases y oxígeno, los científicos tienen más garantías de que sus nanopartículas de oro para usos medicinales no reaccionarán con otras cosas antes de alcanzar su objetivo específico.
• Volviendo a la capacidad del oro para reflejar la radiación infrarroja, una razón esencial por la que médicos, científicos e investigadores utilizan la nanotecnología es para localizar determinadas células (cáncer, etc.), moléculas o procesos. Por lo tanto, es importante utilizar un metal capaz de reflejar la radiación para saber dónde se encuentran las moléculas objetivo o hacia dónde se dirigen. En esencia, las nanopartículas de oro son adecuadas para "teñir" o hacer más visibles los contrastes en las células, como en las muestras de tejidos. Esto puede proporcionar resoluciones espaciales más altas para aplicaciones de etiquetado.
• El oro, como buen conductor del calor, también puede absorberlo muy bien, como he mencionado antes, y en estas biotecnologías, la fuerte absorción de la energía luminosa también es otro aspecto crucial para permitir que el oro disipe luego esta energía luminosa absorbida en su entorno, de modo que estas zonas calentadas también puedan ser rastreadas y ayudar con fines de administración de fármacos.

He aquí algunas referencias:

• Visión instantánea: Un futuro dorado
• Investigación nanotecnológica sobre los usos de las nanopartículas de oro

Answer 2

No sé por qué todo el mundo ha pasado por alto este punto. A nanoescala, los materiales tienden a presentar propiedades físicas y químicas novedosas en comparación con su macroescala. Uno de estos fenómenos que se observa especialmente en las nanopartículas metálicas es Resonancia de plasmón superficial (SPR)

Wikipedia:

"La resonancia plasmónica superficial (SPR) es la oscilación resonante de electrones de conducción en la interfaz entre un material de permi positivo estimulada por una luz incidente. La condición de resonancia resonancia se establece cuando la frecuencia de los fotones incidentes coincide con la frecuencia natural de los electrones superficiales que oscilan contra la fuerza restauradora de los núcleos positivos. SPR en escala de sub-longitud de onda pueden ser de naturaleza polaritónica o plasmónica".

Debido a este fenómeno, las nanopartículas de oro tienen diferentes colores según su forma y tamaño.

Este fenómeno permite utilizar las nanopartículas de oro en una amplia gama de aplicaciones. aplicaciones como sensores, agentes fluorescentes, etc...

Answer 3

El oro es especial:

1. Electrodos electrodos de oro : los electrodos de oro son ventajosos porque el oro a granel es inerte, por lo que los electrodos son estables al aire y al agua (no se oxidan), de modo que los dispositivos son más fiables a largo plazo.
2. Catalizador nanopartículas de oro: las nanopartículas de oro pueden utilizarse como catalizador (elevada relación superficie/volumen, a diferencia del oro a granel), por ejemplo para filtrar.
3. Puntos cuánticos nanopartículas de oro: las nanopartículas de oro cambian de color en función del diámetro de la nanopartícula (30-90 nm), lo que las hace útiles en aplicaciones de puntos cuánticos.
4. Baja temperatura de fusión La temperatura de fusión de las nanopartículas de oro es relativamente baja (~300C), lo que las hace susceptibles de tratamiento térmico previo y posterior.
5. Fácil funcionalización El oro puede funcionalizarse fácilmente mediante grupos tiol (azufre), lo que permite diseñar el comportamiento de adsorción y el autoensamblaje.
6. Conversión de la luz en calor La nanotecnología: el espectro de absorción de las nanopartículas de oro puede ajustarse modificando su tamaño, lo que influye en la conversión de la luz en calor. Esto puede utilizarse para matar tumores térmicamente.