等离子纳米粒子
等离子激元是金属表面的自由电子，通过输入能量（通常来自光）激发。移动等离子体可以将光能转化为热能。等离子纳米粒子是其电子密度可以与波长远大于粒子的电磁辐射耦合的粒子。这是由于介质和粒子之间的介电金属界面的性质，与纯金属不同，纯金属根据材料尺寸可以有效耦合什么尺寸的波长。基于它们的几何形状和相对位置，等离子体纳米粒子还表现出有趣的散射、吸收和耦合特性。这些独特的特性使其成为许多应用的研究焦点，包括太阳能电池、光谱学、成像信号增强和癌症治疗。
等离子金纳米粒子
金纳米粒子可用于有效地转换能量，因为它们的吸光度比自然界中的任何其他分子高约一百万倍。莱斯大学的科学家们已经证明，当被非常短的激光脉冲击中时，被称为金胶体的普通金纳米粒子会在近红外波长范围内加热，波长窄至几纳米。
所报道的效应似乎与等离子体纳米粒子的非平稳光学激发有关。等离子金纳米粒子使按需精确加热成为可能。研究人员已经找到了一种选择性加热各种纳米粒子的方法，可以促进它们在医学和工业中的应用。
传统上，上述粒子对宽光谱的光有反应，在有价值的近红外区域内的粒子并不多。近红外光对水是不可见的，对于生物应用更重要的是对组织而言。据研究人员称，所有纳米粒子，从固体金胶体开始，到更复杂的工程金纳米壳、纳米棒、笼子和星形，都具有非常宽的光谱，通常约为 100 纳米，因此一次只能使用一种类型的纳米粒子。
这一发现使研究人员能够使用受控激光脉冲来调整纯金胶体的吸收光谱。 Rice 实验室表明，碱性胶体金纳米粒子可以通过 780 纳米的短激光脉冲有效激活，连续激光所见的光热效应放大 88 倍。
纳米材料