Koloidalne roztwory fluorkowych nanoluminoforów
Transkrypt
Koloidalne roztwory fluorkowych nanoluminoforów
Beneficjent: dr inż. Marcin Nyk Instytut Chemii Fizycznej i Teoretycznej Politechnika Wrocławska Tytuł projektu „Powroty/Homing” – Koloidalne roztwory fluorkowych nanoluminoforów domieszkowanych jonami pierwiastków ziem rzadkich. Rodzaj projektu Grant przyznany przez Fundacje na Rzecz Nauki w Polsce w ramach Mechanizmu Finansowego Europejskiego Obszaru Gospodarczego. Celem programu, realizowanego od 2006 r., jest zachęcenie młodych polskich uczonych do powrotu do Polski i dynamizowanie rozwoju ich karier naukowych poprzez poprawienie im warunków pracy i wspieranie nawiązanej przez nich międzynarodowej współpracy naukowej. Wartość projektu: 92.000 PLN (2010-211) Streszczenie projektu: Po powrocie beneficjenta projektu ze stażu naukowego odbytego na Uniwersytecie Buffalo, będą kontynuowane badania nad nanomateriałami wysoce rozdyspergowanymi w roztworach organicznych. Badania będą obejmować wytwarzanie, charakteryzację optyczną oraz zastosowanie. Nanomateriały w koloidalnych roztworach o średnim rozmiarze ziarna od 1 do 100 nm tworzą duży potencjał zastosowań w medycynie, czujnikach optycznych oraz optoelektronice. Wykazują one interesujące właściwości optyczne, magnetyczne i elektryczne w funkcji ich rozmiaru. Najbardziej znanymi materiałami przejawiającymi zmiany właściwości optycznych w raz ze zmianą ich rozmiarów są nanomateteriały półprzewodnikowe tzw. kropki kwantowe. Przykładem tutaj mogą być kropki kwantowe CdSe gdzie luminescencja (kolor emitowanego światła) pod wpływem wzbudzenia światłem ultrafioletowym jest funkcją ich rozmiaru. Inną odrębną grupą materiałów są nanoluminofory domieszkowane jonami pierwiastków ziem rzadkich. Związki te wykazują obecność charakterystycznych przejść luminescencyjnych w zakresie ultrafioletowym, widzialnym i podczerwieni po wzbudzeniu w zakresie ultrafioletu, zakresu widzialnego i w podczerwieni. W tym przypadku zmianę barwy fotoemisji uzyskuje się poprzez zmianę domieszki lub koncentracji jonu lantanowca. Przykładem tutaj jest fluorkowy luminofor na bazie NaYF4 dotowany jonami lantanowców. Reasumując, przedmiotem projektu na najbliższe lata jest opracowanie metody znakowania substancji znacznikami składającymi się z nanokrystalicznych związków lantanowców lub kropek kwantowych (nanomarkerów) w celu ich identyfikacji oraz sposób ich detekcji. Opracowana zostanie metoda wytwarzania nanomarkerów będących mieszaniną przynajmniej dwóch różnych nanokrystalicznych związków ziem rzadkich lub kropek kwantowych, aby możliwe było unikalne i niepowtarzalne znakowanie materiałów w oparciu o pomiar złożonej fluorescencencji tych znaczników. Bardzo dobre rozdyspergowanie nanoznaczników w koloidalnych roztworach umożliwia precyzyjne ich mieszanie w odpowiednich proporcjach w celu tworzenia unikalnego kodu optycznego. Potencjalne zastosowanie markerów to: bio-obrazowanie, zabezpieczanie markowej odzieży lub znakowanie papierów wartościowych. Z całą pewnością można powiedzieć, że rola nanomateriałów w zastosowaniach medycznych i przemysłowych będzie odgrywać coraz większą rolę w życiu codziennym. W zależności od zastosowań istotnym zagadnieniem będzie tutaj kontrola rozmiaru ziarna cząsteczki, modyfikacja powierzchni nanocząstek oraz rodzaj użytej domieszki. Technologie stosowane do wytwarzania nanomateriałów będą pozwalać otrzymać materiały o składzie i właściwościach niemożliwych do uzyskania metodami dotychczas znanymi.