La technique permet aux chercheurs d’aligner des nanotiges d’or à l’aide de champs magnétiques

Une équipe internationale de chercheurs a démontré une technique qui leur permet d’aligner des nanobâtonnets d’or à l’aide de champs magnétiques, tout en préservant les propriétés optiques sous-jacentes des nanobâtonnets d’or.

« Les nanotiges d’or sont intéressantes car elles peuvent absorber et diffuser des longueurs d’onde spécifiques de la lumière, ce qui les rend attrayantes pour une utilisation dans des applications telles que l’imagerie biomédicale, les capteurs et d’autres technologies », déclare Joe Tracy, auteur correspondant d’un article sur le travail et un professeur de science et d’ingénierie des matériaux à la North Carolina State University.

Il est possible d’ajuster les longueurs d’onde de la lumière absorbée et diffusée en modifiant les dimensions des nanotiges d’or. Le contrôle magnétique de leur orientation permet de contrôler et de moduler davantage les longueurs d’onde auxquelles les nanorods répondent.

« En d’autres termes, si vous pouvez contrôler l’alignement des nanotiges d’or, vous avez un meilleur contrôle sur leurs propriétés optiques », explique Tracy. « Et l’utilisation de champs magnétiques pour contrôler cet alignement signifie que vous pouvez contrôler l’alignement sans toucher les nanotiges. »

Dans leur technique, les chercheurs synthétisent des solutions séparées de nanotiges d’or et de nanoparticules d’oxyde de fer. Le mélange des solutions entraîne l’assemblage des nanoparticules d’oxyde de fer sur la surface des nanotiges d’or. Les nanotiges « enrobées » résultantes peuvent ensuite être contrôlées à l’aide d’un champ magnétique de faible intensité.

« Nous avons caractérisé à la fois ce qui se passe au cours de ce processus et son bon fonctionnement », déclare Tracy. « Nous avons démontré que nous pouvons aligner les nanorods et que le processus n’affecte pas négativement les propriétés optiques des nanorods d’or. »

« De plus, à notre connaissance, ces nanorods ont le plus petit rapport d’aspect de toutes les nanoparticules allongées qui ont été » décorées « avec des nanoparticules d’oxyde de fer et alignées à l’aide de champs magnétiques », explique Mehedi Rizvi, premier auteur de l’article et un doctorat étudiant à NC State.

« Pour que cette technique fonctionne, nous avons dû optimiser de nombreux aspects du système, y compris les dimensions des nanotiges d’or, la taille des nanoparticules d’oxyde de fer et les concentrations relatives des nanotiges et des nanoparticules en solution », dit Rizvi.

« Nous sommes actuellement en train d’explorer des applications potentielles en imagerie basées sur les propriétés multifonctionnelles des nanotiges d’or à revêtement magnétique », a déclaré Tracy.