Aumento de la sensibilidad de la resonancia de plasmones de superficie de nanoshells de oro en comparación con los coloides sólidos de oro en respuesta a cambios ambientales

Se han sintetizado nanoshells de oro mediante la reacción de soluciones acuosas de HAuCl4 con plantillas sólidas como nanopartículas de plata. La morfología, el espacio vacío y el grosor de la pared de estas nanostructuras huecas fueron determinados por las plantillas, que se convirtieron completamente en especies solubles durante la reacción de reemplazo. Los picos de plasmones superficiales de estos nanoshells de oro se desplazaron considerablemente hacia el rojo en comparación con los coloides sólidos de oro que tienen aproximadamente las mismas dimensiones. Además, la resonancia de plasmones de superficie de los nanoshells de oro mostró una respuesta mucho más sensible frente a los cambios ambientales, incluso en comparación con coloides sólidos con un tamaño medio mucho menor que el de los nanoshells de oro. Por ejemplo, el factor de sensibilidad (es decir, el desplazamiento en la posición del pico por unidad de cambio en el índice de refracción del medio circundante) fue de 408.8, 60.0 y 70.9 nm por unidad de índice de refracción para los nanoshells de oro con un diámetro medio de 50 nm y un grosor de pared de 4.5 nm, coloides sólidos de oro de 50 nm de diámetro y coloides sólidos de oro de 30 nm de diámetro, respectivamente. La formación de monocapas autoensambladas de alkanetiolatos en sus superficies hizo que los picos de plasmones se desplazaran hacia el rojo en 3.0 nm por unidad de metileno para los nanoshells de oro y 0.2 nm por unidad de metileno para coloides sólidos con un tamaño medio de 50 nm. Tales sensibilidades mejoradas deberían hacer que los nanoshells de oro sean particularmente útiles como sondas ópticas para eventos de unión química o biológica en interfaces sólido-líquido.