Estructuras extremadamente pequeñas, mucho más pequeño en diámetro que un mechón de cabello, podría beneficiar enormemente a los sensores y otros dispositivos. Para dominar estos nanomateriales, los científicos necesitan determinar su forma. Eso es difícil. Los científicos desarrollaron una nueva forma de realizar trabajos de alta resolución, Imágenes tridimensionales de diminutas estructuras metálicas. El método utiliza microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM). Usando este método, los científicos midieron la estructura tridimensional de pequeñas estrellas doradas, "nanoestrellas". Combinado con simulaciones por computadora, el nuevo método predijo con precisión las propiedades físicas y ópticas en comparación con el experimento.

Por primera vez, Los científicos utilizaron la tomografía STEM para predecir las propiedades físicas y ópticas de un nanomaterial. Estos materiales pueden tener propiedades ópticas mejoradas, derivado de efectos plasmónicos. Este nuevo método es prometedor para estimar la forma y los parámetros relacionados de estructuras complejas de cualquier forma y composición arbitrarias. Estos materiales podrían dar lugar a nuevos sensores y usos de diagnóstico.

Las nanoestrellas de oro son una clase de nanomateriales plasmónicos que se muestran prometedores en aplicaciones basadas en dispersión Raman mejoradas en la superficie y dispositivos plasmónicos impulsados ​​por electrones calientes. Sin embargo, importantes propiedades fundamentales de los materiales son difíciles de medir, por su complejidad, morfología puntiaguda, que es fundamental para las mejoras de campo que hacen que las nanoestrellas sean interesantes. Típicamente, propiedades de nanoestrellas como el volumen, área de superficie, y el coeficiente de extinción se estiman simplemente utilizando un método altamente simplificado, representación manejable, pero a menudo inexacta, de la morfología. En este trabajo, los usuarios del Centro de Nanomateriales Funcionales (CFN) de la Universidad de Rutgers y el personal de CFN idearon un nuevo método para calcular estas propiedades fundamentales del material, usando alta resolución, Información topográfica en 3-D sobre nanoestrellas individuales como entradas para cálculos de volumen de elementos finitos, área de superficie, y coeficiente de extinción dependiente de la morfología. Obtuvieron morfologías 3-D con la tomografía STEM. Este nuevo método es prometedor para estimar parámetros dependientes de la forma de nanoestructuras complejas de cualquier forma y composición arbitrarias. muy relevante para materiales y dispositivos plasmónicos.