【自組裝和表面電漿子能聯手推動太陽能】

明道

【自組裝和表面電漿子能聯手推動太陽能】

 

細小的光點： 自組裝加入部隊與表面電漿子

美國的研究人員用自組裝方法基於病毒和 DNA 幾乎 200 到內幾納米的小小的金納米粒子的螢光分子的位置。

分子這準確定位提高其螢光輸出和方法能夠應用資訊處理、 傳感和能源技術。

金屬納米微粒中的電子經歷稱為當暴露在一定頻率的光的表面等離子體共振的集體振動。

納米粒子然後表現為一個微小的天線，集中在幾納米的納米粒子的表面光。

如果螢光分子 — — 或螢光 — — 放在這個區域內，可以顯著提高光由分子捕獲量。

James De Yoreo的太平洋西北國家實驗室，是研究團隊的一部分的人解釋說這提供創造強烈的電磁場附近一個吸光的中心，從而使我們能夠大大增加的光，捕獲的手段。

增加了的螢光團圍繞納米有助於增加甚至進一步捕獲的光量。

然而，過程是效果的非常敏感的納米顆粒和螢光團，因此很難充分利用中涉及複雜的安排，納米粒子和螢光之間的距離。

納米組裝

研究者從勞倫斯伯克利國家實驗室、西北太平洋國家實驗室、加利福尼亞大學，伯克利和亞利桑那州州立大學，組合兩個自組裝方法以收集數以百計的螢光和旁邊的金納米粒子的位置他們。

首先，他們用一種病毒"外殼"形成一種螢光的容器。

衣殼，通常將封裝的病毒，是用的自組裝蛋白質本身的多個副本，形成一個外殼。

研究人員改良與螢光附連位點，殼的內表面捕獲幾乎 180 螢光和給予 14 毫微米2每一個螢光密度。

衣殼被進一步修改，以便外面上佈滿了 DNA 鏈。

第二步涉及這個過程被稱為"DNA 折紙術"，藉以收集幾個幾百個合成 dna 自組裝成各種形狀，大約 100 毫微米大小。

研究人員形成瓷磚作為"分子試驗板"，與兩個綁定位置允許附加的物件。

最後，團隊修改了金納米粒子具有一整套承認一個位置的折紙的 DNA 鏈。

外面的衣殼的 DNA 序列被設計來將綁定到一個不同的位置。

可調式折紙

混合三種成分在一起 — — 螢光載入衣殼，折紙瓷磚和金納米粒子 — — 導致衣殼和正在舉行的折紙分開納米的納米顆粒。

通過調整折紙設計，可以調整衣殼 — — 納米顆粒分離的距離。

研究者們證實，作為設計通過使用原子力顯微鏡和電子顯微鏡，已經形成的體系。

首先他們調查衣殼 — — 納米顆粒分離，如何影響螢光特性研究用共焦顯微鏡樣品。

用原子力顯微鏡然後測定了分離的距離。

結合的測量表明分離距離數目的增加的螢光強度。

為了更好地理解實驗結果，研究人員參照了螢光分子與納米粒子的交互演示系統表現因為預料到他們。

為更大尺寸的黃金納米粒子，該模型顯示螢光分子會經過大幅增加的螢光。

混合與匹配

模式使我們能夠探索更改選擇的螢光納米顆粒粒徑、 螢光和甚至衣殼形狀的安排，以優化性能，De Yoreo 說。

De Yoreo 解釋了該小組的主要興趣是創建模仿一些生物體用來從太陽獲取能量的高效過程我們使用效果針對能源太陽能能源的應用，為收穫的技術。

再看捕光復合物在生物系統中，他們經常利用一個相似的結構。

研究結果發表在ACS Nano .

這篇文章首次出現在nanotechweb.org

關於作者

理查 · 馬斯喀特是華盛頓大學的博士後研究員，寫為nanotechweb.org

每日更新nanotechweb.org拜訪納米技術的最新進展

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fjul%2F29%2Fself-assembly-and-plasmonics-could-join-forces-to-boost-solar-energy