ذهب غرواني

تأثير تحرير معامل الانكسار المحلي

في هذا الإطار، يمكن كذلك أن تحدث التغييرات في اللون الظاهر لمحلول الجسيمات النانوية الذهبية بسبب البيئة التي يتم فيها تعليق الذهب الغراوي (المحلول) إذ تعتمد الخصائص البصرية لجسيمات الذهب النانوية على معامل الانكسار بالقرب من سطح الجسيمات النانوية، وبالتالي فإن كلا من الجزيئات و / أو مذيب الجسيمات النانوية يؤثر على السمات البصرية المرصودة. مع زيادة معامل الانكسار بالقرب من سطح الذهب، سيتحول NP LSPR إلى أطوال موجية أطول فضلًا عن بيئة المذيبات، يمكن ضبط ذروة الانطفاء عن طريق طلاء الجسيمات النانوية بقشرة غير موصلة كالسيليكا أو الجزيئات الحيوية أو أكسيد الألومنيوم.

تأثير تعديل الحجم

وعلى صعيد آخر، كقاعدة عامة، يزداد الطول الموجي للضوء الممتص كدالة لزيادة حجم الجسيمات النانوية. مثلًا، الجسيمات النانوية الذهبية الكروية الزائفة بأقطار ~ 30 نانومتر لها ذروة امتصاص LSPR عند قرابة 530 نانومتر.

تأثير التجميع

وفي السياق ذاته، عندما تتجمع جزيئات الذهب النانوية، تتغير الخصائص البصرية للجسيم، لأن حجم الجسيمات الفعال وشكلها وبيئة العزل الكهربائي كلها تتغير.

لمحة تاريخية

وعلى صعيد آخر، في عام 1676، نشر الكيميائي الألماني يوهان كونكل كتابًا عن صناعة الزجاج المعشق. افترض كونكل أن اللون الوردي لأوروم بوتابيل جاء من جزيئات صغيرة من الذهب المعدني، غير مرئية للعين البشرية. وفي سنة 1842، اخترع جون هيرشل عملية تصوير فوتوغرافي تسمى الكريسوتايب (من اليونانية χρῡσός التي تعني «الذهب») تستعمل الذهب الغروي لتسجيل الصور على الورق.

الخصائص الفيزيائية

علاوةً على ذلك، استعمل الذهب منذ العصور القديمة كطريقة لتلوين الزجاج الغرواني، واستعمل الذهب في كأس ليكرجوس في القرن الرابع، والذي يتغير لونه اعتمادًا على موقع مصدر الضوء.

وفي السياق ذاته، (لاتينية: جرعة الذهب، أو علاج من الذهب الصالح للشرب). يقدم الكتاب معلومات عن تكوين الذهب الغروي واستخداماته الطبية. بعد قرابة نصف قرن، نشر عالم النبات الإنجليزي نيكولاس كولبيبر كتابًا في سنة 1656 بعنوان «أطروحة أوروم بوتابيلي»، يناقش فيها الاستخدامات الطبية للذهب الغروي.

Panacea Aurea ، sive tractatus duo de ipsius Auro Potabili

كذلك، خلال العصور الوسطى، اشتهر الذهب القابل للذوبان، وهو محلول يحتوي على ملح الذهب، بخصائصه العلاجية لعدة أمراض. ففي سنة 1618، نشر فرانسيس أنتوني، فيلسوف وطبيب، كتابًا بعنوان:

من جهة ثانية، إلا أن التقييم العلمي الحديث للذهب الغرواني لم يبدأ إلا في سنة 1856، حينما اكتشف فاراداي عن طريق الخطأ محلول ياقوتي أحمر أثناء تركيب قطع من أوراق الذهب على شرائح ميكروسكوبية. ولأنه كان مهتمًا بخصائص الضوء والمادة، فقد قام فاراداي بالتحقيق في الخصائص البصرية للذهب الغرواني. وقام بعد سنة من ذلك بتحضير أول عينة نقية من الذهب الغروي، وسماها «الذهب النشط». وقد استعمل الفوسفور لتخفيف محلول كلوريد الذهب. أدرك فاراداي كما لاحظ أن اللون يرجع في الواقع إلى الحجم المصغر لجزيئات الذهب. لاحظ خصائص تشتت الضوء لجسيمات الذهب الدقيقة المعلقة، والتي تسمى الآن تأثير فاراداي-تيندال

خصائص بصرية

كذلك، استعمل الفنانون الذهب الغرواني لعدة قرون بسبب تفاعل الجسيمات النانوية مع الضوء المرئي.فجزيئات الذهب النانوية تمتص الضوء وتبعثره مما ينتج عنه ألوان تتراوح من الأحمر إلى الأزرق إلى الأسود وأخيراً إلى الشفاف عديم اللون، اعتمادًا على حجم الجسيمات وشكلها ومعامل الانكسار المحلي وحالة التجميع. تحدث هذه الألوان بسبب ظاهرة تسمى رنين البلازمون السطحي الموضعي (LSPR)، حيث تدخل الإلكترونات الموصلة المتذبذبة على سطح الجسيمات النانوية في رنين مع الضوء الساقط.