Estudio de técnica Z-scan a nanopartículas de metales nobles confinadas en vidrios sonogel.

Estudio de Z-scan de nanoparticulas de oro y plata
soportadas en silice pura

Les comparto el artículo más reciente donde colabore para fabricar un nuevo material con potencial a ser parte de un dispositivo fotónico.

En varias investigaciones se ha demostrado que las nanoparticulas cuentan con propiedades físicas muy diferentes a las del mismo material pero en una escala mucho más grande. Por ejemplo, las nanopartículas de oro son de color naranja, y el oro en bulto es amarillo. Muchos científicos han apuntado que estas nanopartículas metálicas pueden emplearse en diversos dispositivos donde la conversión de intensidad o frecuencia óptica es relevante. Sin embargo, el producto final de la síntesis de nanopartículas es un polvo que no se puede incorporar inmediatamente a algún prototipo. Antes se deben insertar las nanoparticulas en un soporte en estado-sólido, el cual permita incorporar controladamente muchas nanoparticulas, además de asegurar estabilidad termo-mecánica y que sea químicamente neutro, aahh y de preferencia transparente (pues lo queremos para aplicaciones ópticas).

En el articulo les contamos los detalles. Nanoparticulas de oro y plata sobre silicio (~10 nm de diámetro) fueron depositas en películas delgadas sonogel, un material del que ya les he platicado en entradas anteriores. En este composito, las nanoparticulas son opticamente activas, mientras que el sonogel brinda un soporte neutro y estable.

Encontramos que las nanopartículas y la sonogel muestran una alta afinidad reflejada por una ligera cristalidad y alta homogenidad. Así, logramos obtener muestras que se les puede considerar dieléctricas (pues es baja la densidad de la parte metálica en el sistema neto) y son adecuadas para caracterizaciones ópticas lineales y no-lineales cubicas; como análisis espectroscópicos UV-Vis-NIR y técnica Z-scan, descritas en el artículo científico.

Ahora, nuestro reto es construir un prototipo fotónico preliminar de estos nuevos materiales. De modo que aprovechemos las propiedades ópticas de las nanoparticulas inorgánicas y las cualidades de estabilidad y transparencia del sonogel… Pero eso es otra historia, que ya les contaremos.

O. G. Morales-Saavedra, R. Zanella, V. Maturano-Rojas, V. Torres-Zúñiga, J. O. Flores-Flores, A. A. Rodríguez-Rosales and R. Ortega-Martínez (2012). Preparation and Z-Scan nonlinear optical characterization of Au/SiO2- and Ag/SiO2-supported nanoparticles dispersed in silica sonogel films Journal of Sol-Gel Science and Technology DOI: 10.1007/s10971-012-2793-8