Vía evolutiva desde semillas de partículas de hierro con capas delgadas de recubrimiento de óxido de hierro amorfo hasta nanopartículas híbridas compuestas de nanodominios de Ag sólidos y nanocapas huecas de Fe3O4. Imágenes de microscopía electrónica de transmisión (TEM) (falsas coloreadas) y la ilustración esquemática correspondiente (plata:amarillo, óxido de hierro:azul, núcleo de hierro:negro) de las partículas híbridas en diferentes etapas a lo largo de la reacción se destacan en el borde. La imagen TEM en el centro destaca nanopartículas híbridas Ag-Fe3O4 en las que Ag y Fe3O4 están coloreadas falsamente en amarillo anaranjado y azul. respectivamente. El análisis TEM se realizó en el Centro de microscopía electrónica de Argonne
Se ha desarrollado una estrategia mediada por semillas amorfas en el Grupo de nanofotónica de materiales a nanoescala del Laboratorio Nacional de Argonne para crear nanopartículas bifuncionales compuestas de nanodominios de óxido de hierro y plata. Estas partículas híbridas exhiben propiedades ópticas únicas debido a la resonancia del plasmón superficial de la plata y las respuestas superparamagnéticas del óxido de hierro.
Las nanopartículas híbridas multicomponente pueden exhibir múltiples funcionalidades para aplicaciones que son difíciles (o incluso imposibles) de lograr a partir de nanopartículas de un solo componente. Por ejemplo, Las nanopartículas híbridas de metal noble / óxido de hierro exhiben no solo propiedades ópticas únicas sino también respuestas magnéticas. La síntesis a gran escala de tales nanopartículas híbridas es un desafío.
Las claves del éxito de la nueva estrategia mediada por semillas amorfas se basan en la formación precisa de recubrimientos amorfos delgados en las nanopartículas de semillas y una fuerte adhesión interfacial entre los dos componentes dentro de cada partícula. Se espera que tales nanopartículas híbridas multifuncionales sean útiles en la dispersión Raman mejorada en la superficie (SERS) para detección química y biológica, imágenes magnéticas / ópticas de doble modalidad, y administración de fármacos.
Las colaboraciones con científicos de la División de Ciencias de Rayos X y el Centro de Microscopía Electrónica del Laboratorio Nacional Argonne, así como de la Universidad de Illinois, permitieron una caracterización detallada de los materiales.
