Voie évolutive des graines de particules de fer avec de fines couches de revêtement d'oxyde de fer amorphe aux nanoparticules hybrides composées de nanodomaines d'Ag solides et de nanocoquilles creuses de Fe3O4. Images de microscopie électronique à transmission (MET) (faux colorisée) et illustration schématique correspondante (argent :jaune, oxyde de fer :bleu, noyau de fer :noir) des particules hybrides à différents stades de la réaction sont mis en évidence sur le bord. L'image MET au centre met en évidence des nanoparticules hybrides Ag-Fe3O4 dans lesquelles Ag et Fe3O4 sont faussement colorisées en jaune orangé et bleu, respectivement. L'analyse MET a été réalisée au Centre de Microscopie Electronique d'Argonne
Une stratégie médiée par des semences amorphes a été développée au sein du groupe de nanophotonique des matériaux à l'échelle nanométrique du laboratoire national d'Argonne pour créer des nanoparticules bifonctionnelles composées de nanodomaines d'oxyde d'argent et de fer. Ces particules hybrides présentent des propriétés optiques uniques en raison de la résonance plasmonique de surface de l'argent et des réponses superparamagnétiques de l'oxyde de fer.
Les nanoparticules hybrides à plusieurs composants peuvent présenter de multiples fonctionnalités pour des applications difficiles (voire impossibles) à réaliser à partir de nanoparticules à un seul composant. Par exemple, Les nanoparticules hybrides métal noble/oxyde de fer présentent non seulement des propriétés optiques uniques, mais également des réponses magnétiques. La synthèse à grande échelle de telles nanoparticules hybrides est un défi.
Les clés du succès de la nouvelle stratégie médiée par les graines amorphes reposent sur la formation précise de minces revêtements amorphes sur les nanoparticules de graines et une forte adhérence interfaciale entre les deux composants au sein de chaque particule. De telles nanoparticules hybrides multifonctionnelles devraient être utiles dans la diffusion Raman à surface améliorée (SERS) pour la détection chimique et biologique, imagerie bimodale magnétique/optique, et l'administration de médicaments.
Des collaborations avec des scientifiques de la Division des sciences des rayons X et du Centre de microscopie électronique du Laboratoire national d'Argonne ainsi que de l'Université de l'Illinois ont permis une caractérisation détaillée des matériaux.
