基于共振纳米加热的光寻址智能纳米结构
光学
2025-08-11 v1 软凝聚态物质
摘要
在单个纳米结构层面上对化学反应进行选择性空间控制仍然是一个重大挑战。我们引入了一种光激活系统，该系统将等离激元金纳米棒与聚(N-异丙基丙烯酰胺)单分子层相结合，在光照下根据每根棒的几何形状来调控表面反应活性。调谐至纳米棒等离激元共振和偏振的激光激发，会使该棒上的聚合物塌缩成一个致密壳层，从而封闭反应性头基，并产生一种可稳定存在数天的长寿命、动力学捕获的惰性状态。在此期间，可以在相邻的、未被光照的纳米棒上进行正交化学转化，而不会产生干扰。随后受扩散限制的再水合过程会恢复溶胀的刷状构象并重新激活表面活性，从而有效地擦除化学记忆。基于真实纳米棒几何形状的数值模拟证实，开关选择性遵循纳米棒的吸收曲线。这种无掩模、完全可逆的策略将被动聚合物薄膜转变为动态化学界面，为电子和传感应用中的高分辨率图案化和纳米尺度反应的按需控制提供了一条途径。
引用
@article{arxiv.2508.06215,
title = {Light-Addressable Smart Nanostructures via Resonant Nanoheating},
author = {Victor Tabouillot and Douglas Murad and Rahul Kumar and Paula L. Lalaguna and Maryam Hajji and Affar Karimullah and Nikolaj Gadegaard and Aurélie Malfait and Patrice Woisel and Graeme Cooke and Malcolm Kadodwala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.06215},
year = {2025}
}