Los nanorodos de precisión atómica con excitaciones longitudinales para un efecto fototérmico intenso

Área de la Ciencia:

• Nanotecnología
• Ciencias de los materiales
• Química Física

Sus antecedentes:

• Los nanorods metálicos de oro muestran fuertes excitaciones longitudinales de plasmones en la región del infrarrojo cercano (NIR), ideales para la conversión fototérmica.
• Las nanoestructuras de oro por debajo de ~ 2 nm se convierten en no metálicas, lo que plantea preguntas sobre la retención de la excitación longitudinal en las nanorodas.

Objetivo del estudio:

• Investigar las propiedades ópticas y fototérmicas de nanoestructuras de oro en forma de varilla atómicamente precisas.
• Para determinar si los nanorodos de oro moleculares pueden exhibir una excitación longitudinal intensa y una conversión fototérmica eficiente.

Principales métodos:

• Síntesis de nanocúmulos de Au42 ((SCH2Ph) 32) en forma de varilla con una precisión atómica.
• Caracterización mediante espectroscopia UV-Vis y espectroscopia de absorción transitoria.
• Medición de la eficiencia de la conversión fototérmica.
• Cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).

Principales resultados:

• Los nanorodos Au42 con una alta relación de aspecto (6.2) mostraron una intensa absorción NIR a 815 nm (absorción molar: 1,4 × 10 ^ 5 M ^ 1 cm ^ 1).
• Conversión fototérmica efectiva con un aumento de temperatura de ~27 °C en 5 minutos a una excitación de 808 nm.
• Los cálculos de DFT confirmaron la transición NIR a lo largo del eje largo, que se asemeja a la oscilación excitónica longitudinal.
• La absorción transitoria reveló una descomposición rápida seguida de una descomposición lenta con una larga vida útil (2400 ns).

Conclusiones:

• Este estudio presenta el primer caso de excitación longitudinal intensa en nanorods moleculares.
• Los nanorodos Au42 demuestran una conversión fototérmica eficiente, adecuada para aplicaciones en terapia biomédica, imágenes fotoacústicas y fotocatálisis.