Revista de Nanomedicina y Descubrimiento Bioterapéutico
Acceso abierto

abstracto

Luminescent nanomaterials and their applications

Martin Ntwaeaborwa

Los fósforos tienen muchos usos hoy en día en aplicaciones tales como pantallas de información electrónica, iluminación de estado sólido, células solares, publicidady prevención de robos. Mediante el uso del método de combustión de solución asistida por urea, preparamos fósforos sintonizables de oxiortosilicato dopado (R2SiO5) (R = La, Y, Gd) de tierras raras (Pr3+ y Dy3+) que emiten luz blanca y multicolor. Hemos investigado las propiedades fotoluminiscentes de LaYSiO5:Dy3+;Pr3+, LaGdSiO5:Dy3+;Pr3+, GdYSiO5:Dy3+;Pr3+ y La2-xGdxSiO5:Dy3+;Pr3+ (x = 0, 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0) en polvos y películas delgadas formularios Las películas se depositaron por ablación sobre sustratos de Si (100) utilizando la técnica de deposición por láser pulsado. Se variaron varios parámetros de depósito, incluido el vacío frente a la presión parcial del gas (O2 o Ar), el tipo de pulso láser y la temperatura del sustrato. Las muestras se analizaron mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), espectroscopia de rayos X de energía dispersiva y espectroscopia fotoluminiscente. Los datos fotoluminiscentes (PL) se recopilaron en el aire bajo excitación con un láser HeCd de 325 nm o una lámpara de xenón monocromática. Las intensidades de PL fueron fuertemente dependientes de las concentraciones de dopantes Pr3+ y Dy3+, la proporción de La a Gd, la condición de deposición y el recocido posterior a la deposición. Los datos de microscopía electrónica de barrido y microscopía de fuerza atómica mostraron que la principal influencia de las condiciones de deposición en la intensidad de PL se produjo a través de cambios en la morfología y la topografía de las películas, lo que afecta la dispersión de la luz y el desacoplamiento. La pureza del color de las bandas estimada utilizando las coordenadas CIE confirmó que nuestras muestras emitían luz blanca y multicolor sintonizable. El análisis de composición elemental indicó que había una correlación entre los datos EDS, XPS y TOF-SIMS. Se analizarán la estructura, la morfología de las partículas, la composición química de la superficie y los estados electrónicos, las propiedades fotoluminiscentes y las posibles aplicaciones de estos materiales en los LED bombeados por UV.

En las últimas dos décadas, los nanomateriales luminiscentes han atraído un interés considerable debido a sus características fisicoquímicas, estructurales y espectroscópicas únicas. Aparte de sus aplicaciones en las tecnologías clásicas de fósforo, como lámparas fluorescentes, diodos emisores de luz, pantallas de emisión, detectores de rayos X y tomografía, los nanomateriales luminiscentes continúan proporcionando avances en las áreas de seguridad (billetes, documentos de identificación, etc.), etiquetado biológico (p. ej., en investigación y para diagnóstico médico no invasivo), detección y energía fotovoltaica. Es posible ajustar con precisión sus propiedades espectroscópicas y fisicoquímicas para satisfacer requisitos específicos. Ejemplos importantes de estos materiales incluyen puntos cuánticos de semiconductores, puntos de carbono, nanomateriales dopados con metal, nanoclusters metálicos,

Las nanopartículas han surgido recientemente como un importante grupo de materiales utilizados en numerosas disciplinas dentro de las ciencias de la vida, que van desde la investigación biofísica básica hasta la terapéutica clínica. Las nanopartículas luminiscentes son excelentes biosondas ópticas que amplían significativamente las capacidades de los fluoróforos alternativos, como los colorantes orgánicos y las proteínas fluorescentes modificadas genéticamente. Sus ventajas incluyen una excelente fotoestabilidad, espectros sintonizables y estrechos, tamaño controlable, resiliencia a las condiciones ambientales como el pH y la temperatura, combinado con una gran superficie para anclar biomoléculas objetivo. Algunos tipos de nanopartículas proporcionan un contraste de detección mejorado debido a su larga vida útil de emisión y/o el desplazamiento hacia el azul de la longitud de onda de la luminiscencia (anti-Stokes) debido a la conversión ascendente de energía. Esta revisión temática se centra en cuatro tipos clave de nanopartículas luminiscentes cuya emisión se rige por diferentes fotofísicas. Discutimos el origen y las características de la absorción y emisión óptica en estas nanopartículas y damos una breve descripción de los procedimientos de síntesis y modificación de la superficie. También presentamos algunas de sus aplicaciones con oportunidades para un mayor desarrollo, que podrían ser apreciadas por los lectores capacitados en física. Las nanopartículas han surgido recientemente como un importante grupo de materiales utilizados en numerosas disciplinas dentro de las ciencias de la vida, que van desde la investigación biofísica básica hasta la terapéutica clínica. Discutimos el origen y las características de la absorción y emisión óptica en estas nanopartículas y damos una breve descripción de los procedimientos de síntesis y modificación de la superficie. También presentamos algunas de sus aplicaciones con oportunidades para un mayor desarrollo, que podrían ser apreciadas por los lectores capacitados en física. Las nanopartículas han surgido recientemente como un importante grupo de materiales utilizados en numerosas disciplinas dentro de las ciencias de la vida, que van desde la investigación biofísica básica hasta la terapéutica clínica. Discutimos el origen y las características de la absorción y emisión óptica en estas nanopartículas y damos una breve descripción de los procedimientos de síntesis y modificación de la superficie. También presentamos algunas de sus aplicaciones con oportunidades para un mayor desarrollo, que podrían ser apreciadas por los lectores capacitados en física. Las nanopartículas han surgido recientemente como un importante grupo de materiales utilizados en numerosas disciplinas dentro de las ciencias de la vida, que van desde la investigación biofísica básica hasta la terapéutica clínica.