Propriet`a ottiche di singole nanoparticelle ... - Centri di Ricerca

Capitolo 2
Effetti della riduzione delle
dimensioni
2.1 Sviluppo storico
Colorare una matrice di vetro semplicemente disperdendovi all’interno frammenti
metallici è una pratica conosciuta da secoli. Fin dall’antichità, per
realizzare gioielli e ornamenti, venivano inserite polveri metalliche all’interno
di vetri così da far assumere loro colorazioni particolari. Nel medioevo
questa pratica venne estesa anche al campo dell’architettura, permettendo
la realizzazione di vetrate colorate che ancora oggi rallegrano gli interni di
molte cattedrali gotiche.
Nonostante ciò, il ruolo delle nanoparticelle metalliche in questo effetto di colorazione,
il loro effetto sulle proprietà ottiche, venne indagato per la prima
volta solo nel diciannovesimo secolo da Michael Faraday. Queste insolite proprietà
ottiche derivano dalla presenza di un picco di risonanza nello spettro di
assorbimento di tali particelle, la risonanza del plasmone di superficie, le cui
caratteristiche (larghezza spettrale, posizione, sensibilità alla polarizzazione
della luce) dipendono sia dalle proprietà del nano-oggetto, sia dall’ambiente
in cui esso è inserito. Il caso dei metalli nobili è particolarmente interessante,
in quanto tale picco compare nella regione del visibile: ad esempio, si trova a
400nm (blu) per nanoparticelle d’argento e a 520nm (verde) per l’oro. Come
conseguenza, il materiale in cui vengono inserite tali particelle presenterà una
colorazione rispettivamente gialla e rossa (ossia i colori complementari di blu
e verde). La possibilità di controllare e modificare le proprietà ottiche di
materiali nanostrutturati semplicemente modificando le loro caratteristiche
o l’ambiente in cui sono inseriti, ha suscitato un grande interesse in molti
ambiti di ricerca.
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