Projekteja vuodessa
Abstrakti
Directing the assembly of plasmonic nanoparticles into chiral superstructures has diverse applications including, chiroptical sensing, nonlinear optics, and biomedicine. Though soft template-mediated assemblies of both spherical and nonspherical gold nanoparticles have made significant progress, most approaches require sophisticated chemical synthesis or advanced methodologies. Besides, reports of structurally precise chiral plasmonic assemblies beyond nanoscale are limited. Here, we propose an efficient yet simple strategy to grow such precision assemblies up to mesoscale, which is beneficial for a broader community. Briefly, cationic gold nanorods (AuNRs) are allowed to systematically assemble along atomically precise, chiral, rodlike tobacco mosaic virus (TMV) particles via electrostatic attraction under ambient condition. This leads to spontaneous formation of helical hybrid microwires with high structural precision, as evidenced by cryogenic transmission electron microscopy and tomography. Resulting composite superstructures show a strong circular dichroism response at the plasmon wavelength of the AuNRs, which is supported by simulations using discrete dipole approximation. Further, chirality of the system is investigated at a single-microwire level using polarized dark-field scattering microscopy. An alternative chiral template, negatively charged colloidal cellulose nanocrystals, also arrange AuNRs into similar chiral microstructures. Thus, our report proposes a generic methodology to obtain chiral plasmonic response at the NIR region using inexpensive templates that will encourage the exploration of a wider range of nanoscale templates for creating hybrid mesostructures with emerging optoelectronic properties.
Alkuperäiskieli | Englanti |
---|---|
Sivut | 3256-3267 |
Sivumäärä | 12 |
Julkaisu | Journal of Physical Chemistry C |
Vuosikerta | 125 |
Numero | 5 |
Varhainen verkossa julkaisun päivämäärä | 1 helmik. 2021 |
DOI - pysyväislinkit | |
Tila | Julkaistu - 11 helmik. 2021 |
OKM-julkaisutyyppi | A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä |
Sormenjälki
Sukella tutkimusaiheisiin 'Near-Infrared Chiral Plasmonic Microwires through Precision Assembly of Gold Nanorods on Soft Biotemplates'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.Projektit
- 3 Päättynyt
-
PREIN: Fotoniikan Tutkimus ja Innovaatio
Mäkelä, K. (Vastuullinen tutkija)
01/01/2019 → 31/12/2022
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
SYNVIRO: Polyelektrolyyttien Enkapsulointi Synteettisen Virologian Keinoin (SYNVIRO)
Kostiainen, M. (Vastuullinen tutkija), Ahmed, A. (Projektin jäsen), Anaya Plaza, E. (Projektin jäsen), Liu, Q. (Projektin jäsen), Julin, S. (Projektin jäsen), Välimäki, S. (Projektin jäsen) & Korpi, A. (Projektin jäsen)
01/09/2017 → 31/08/2021
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
-
HYBER: Suomen Akatemian Biosynteettisten hybridimateriaalien molekyylimuokkauksen huippuyksikkö (2014-2019)
Ikkala, O. (Vastuullinen tutkija), Morits, M. (Projektin jäsen), Rissanen, S. (Projektin jäsen), Nonappa, N. (Projektin jäsen), Sanchez Sanchez, A. (Projektin jäsen), Bertula, K. (Projektin jäsen), Cherian, T. (Projektin jäsen), Haataja, J. (Projektin jäsen), Toivonen, M. (Projektin jäsen), Poutanen, M. (Projektin jäsen), Sohrabi, F. (Projektin jäsen), Hynninen, V. (Projektin jäsen) & Myllymäki, T. (Projektin jäsen)
01/01/2017 → 31/12/2019
Projekti: Academy of Finland: Other research funding
Laitteet
-
OtaNano Nanomikroskopiakeskus
Seitsonen, J. (Manager) & Rissanen, A. (Other)
OtaNanoLaitteistot/tilat: Facility