_ بخش فرآیند شبیه سازی در (نانو ذرات الکتریکی)

بررسی عملکرد ذرات شناور در فرآیند شبیه سازی نانو حسگرهای تقویت شده پلاسمونی مبتنی بر نانو ذرات چند تا تک لایه

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)



نکته: نانو حسگرهای مبتنی بر پلاسمونیک به دلیل حساسیت فوق العاده آنها حتی در سطح تک مولکول ، مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته اند. با این حال ، در حال حاضر ، نانو حسگرهای تقویت شده با پلاسمونی عملکرد های عالی را در کاربردهای عملی به دست نیاوردند و تشخیص آنها در غلظتهای فموتومولار یا اتمولار بسیار چالش برانگیز است.

ذرات شناور اندازه بزرگ همراه با یک سطح لغزنده ممکن است از اثر حلقه قهوه جلوگیری کرده و توانایی غنی سازی مکانی آنالیت را در مکانهای حساس پلاسمیونی از طریق تجمع و بلند کردن اثر تقویت کنند. استراتژی ذرات شناور فعلی می تواند در طیف گسترده ای از برنامه های سنجش تقویت شده پلاسمونی برای تشخیص مقرون به صرفه ، ساده ، سریع ، انعطاف پذیر و قابل حمل مورد استفاده قرار گیرد.برای نانو سنسور ها یک فرآیند نانو حساسیت به پلاسمونی شامل تعامل پیچیده سه عنصر در بین فوتون ها ، مولکول ها و نانوساختارها است. ، نانوپس ها ، نانو لوله ها و نانو ذره ها ، برای افزایش طیف سنجی رامان سطح پیشرفته و فلورسانس حساسیت در نانو حسگرهای (Nano sensor) تقویت شده پلاسمونی مبتنی بر نانو ذرات چند تا تک لایه و، تشخیص  برای بسیاری از مقاطع کوچک یا مولکولهای ضعیف جذب در نانو سنسور های پلاسمونیک دشوار است.عملکرد ذرات شناور برای نانو حسگرهای (Nano sensor) تقویت شده پلاسمونی مبتنی بر نانو ذرات چند تا تک لایه در تعامل بین مولکولها و سطوح نانو ساختار. مبتنی بر مسیری برای تجمع کلوئیدی ، مولکولهای ضعیف جذب شده نمی توانند در طول تجمع سریع ، روی یک سطح فلزی جذب شوند. بنابراین ، این نقص طبیعی باعث می شود که این نانو سنسور ها حساسیت قابل توجهی از خود نشان ندهند. در سطح جامد با نانو ذرات دقیق فرو بردن بستر نانو سنسور در محلول حاوی آنالیت ممکن است جذب مولکول همگن را به همراه داشته باشد. با این حال ، زمان جذب (به عنوان مثال ، چند ساعت) بسیار فراتر از بازه های زمانی عملی است. در عوض، با خشک کردن قطره حاوی آنالیت بر روی یک زیر لایه، توزیع مولکول بر روی نانو حسگرهای (Nano sensor) تقویت شده پلاسمونی مبتنی بر نانو ذرات چند تا تک لایه  ممکن است مسئله یکنواختی روبرو می شوند.

 

بومی سازی آنالیت ها به سمت نقاط داغ پلاسمونی با راندمان بالا از اهمیت بالایی در افزایش حساسیت نانو حسگرهای پلاسمونی برخوردار است.تأثیر حلقه قهوه یک پدیده بسیار متداول است و ماهیت آن این است که جریان مویرگی به بیرون از مرکز قطره قطره قطرات پراکنده را به لبه منتقل می کند که با تبخیر  ادامه می یابد . در بسیاری از شناسایی بر اساس نانوحسگرها پلاسمونیک، تشکیل یک  حلقه ممکن است در یک توزیع کاملا کنترل نشده از نانو ذرات کلوئیدی  و مولکول هدف منجر، و در نتیجه یکنواختی سیگنال رو به افول و حساسیت  کمتر در عملکرد ذرات شناور برای نانو حسگرهای (Nano sensor) تقویت شده پلاسمونی مبتنی بر نانو ذرات چند تا تک لایه به وجود می آورد.


نتیجه گیری : 

نانو حسگرهای مبتنی بر پلاسمونیک به دلیل حساسیت فوق العاده آنها حتی در سطح تک مولکول ، مورد توجه قابل توجهی قرار گرفته اند. با این حال ، در حال حاضر ، نانو حسگرهای تقویت شده با پلاسمونی عملکرد های عالی را در کاربردهای عملی به دست نیاوردند و تشخیص آنها در غلظتهای فموتومولار یا اتمولار بسیار چالش برانگیز است.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک