Технологию, позволяющую выращивать люминесцентные наночастицы с заранее заданными размерами и свойствами, представили ученые из Южного федерального университета. Получаемые наноматериалы можно использовать в биомедицине (например, онкотерапии), фотонике и других сферах, где важен точный контроль над поведением вещества под световым излучением. Краеугольные камни этого подхода — проточный синтез, мгновенный анализ продуктов реакции и искусственный интеллект, ускоряющий обработку результатов экспериментов.
Наноуровень дарит исследователям необычную возможность: регулируя размер наночастиц, можно одновременно управлять их свойствами. Ученые ЮФУ представили технологию контролируемого синтеза люминесцентных наночастиц из фторида лантана, легированных редкоземельными элементами. Исследователи смогли получать однородные гексагональные нанопризмы размерами от 3 до 100 нм, заранее «программируя» их оптические, магнитные и каталитические свойства через изменение параметров синтеза.
«Золотая зона» наноматериалов — именно так ученые называют выбранный диапазон размеров частиц. Дело в ценных свойствах: до 10 нм особенно отчетливо наблюдаются квантовые эффекты, в то время как частицы размерами 10–100 нм обладают наилучшим сочетанием люминесценции, магнитных свойств и стабильности.
Сферы применения таких люминесцентных частиц многообразны — биомедицина, различные сенсоры, фотонные устройства. Например, наночастицы размером 10–30 нм можно применять в качестве люминесцентных маркеров и для обнаружения рентгеновского излучения.