Materiales compuestos con color sintonizable

Autores
D'Ambrosio, Christian Nahuel
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis doctoral
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Skigin, Diana Carina
Descripción
En esta tesis se investiga la respuesta de color de películas compuestas por nanoesferas metálicas, utilizando el método Korringa–Kohn-Rostoker (KKR), que es un método riguroso desarrollado para calcular la respuesta electromagnética de arreglos regulares de esferas. Se consideran diferentes modelos para caracterizar la función dieléctrica de los metales, y se analizan las diferencias que éstos introducen en los espectros de reflectancia y de transmitancia de la estructura. Para ello, se desarrollaron e introdujeron modificaciones al código numérico original. Dicho programa se aplicó al estudio del color producido por diferentes sistemas compuestos por nanoesferas de plata y/o de oro. Se muestra que al variar los parámetros de la estructura se obtiene una amplia paleta de colores, lo cual indica que se pueden utilizar estos sistemas para obtener películas con color sintonizable. El código desarrollado también se utilizó para predecir el corrimiento del pico plasmónico en la respuesta de películas compuestas por nanopartículas de oro recubiertas con surfactantes. Se investigaron las propiedades de películas de diferentes espesores y con distintos contenidos orgánicos, al ser expuestas a diferentes analitos. Los resultados obtenidos concuerdan muy bien con los experimentales, lo cual confirma la capacidad del modelo teórico utilizado para predecir el comportamiento espectral de dichas láminas al ser sometidas a diferentes analitos.
This Thesis investigates the color response of films composed of metallic nanospheres, using the Korringa–Kohn–Rostoker (KKR) method, a rigorous approach developed to calculate the electromagnetic response of regular arrays of spheres. Different models are considered to characterize the dielectric function of metals, and the differences they introduce in the reflectance and transmittance spectra of the structure are analyzed. To achieve this, modifications were developed and introduced to the original numerical code. The program was then applied to study the color produced by different systems composed of silver and/or gold nanospheres. It is shown that by varying the structural parameters, a broad color palette can be obtained, indicating that these systems can be used to produce films with tunable color. The developed code was also used to predict the shift in the plasmonic peak in the response of films composed of gold nanoparticles coated with surfactants. The properties of films of different thicknesses and with varying organic contents were investigated when exposed to different analytes. The results obtained show excellent agreement with experimental data, confirming the ability of the theoretical model used to predict the spectral behavior of these films when subjected to different analytes.
Fil: D'Ambrosio, Christian Nahuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Materia
COLOR PLASMONICO
NANOPARTICULAS METALICAS
COLOR SINTONIZABLE
METODO KKR
FUNCION DIELECTRICA
PELICULAS COLORIMETRICAS
PLASMONIC COLOR
METALLIC NANOPARTICLES
TUNABLE COLOR
KKR METHOD
DIELECTRIC FUNCTION
COLORIMETRIC FILMS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
OAI Identificador
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This Thesis investigates the color response of films composed of metallic nanospheres, using the Korringa–Kohn–Rostoker (KKR) method, a rigorous approach developed to calculate the electromagnetic response of regular arrays of spheres. Different models are considered to characterize the dielectric function of metals, and the differences they introduce in the reflectance and transmittance spectra of the structure are analyzed. To achieve this, modifications were developed and introduced to the original numerical code. The program was then applied to study the color produced by different systems composed of silver and/or gold nanospheres. It is shown that by varying the structural parameters, a broad color palette can be obtained, indicating that these systems can be used to produce films with tunable color. The developed code was also used to predict the shift in the plasmonic peak in the response of films composed of gold nanoparticles coated with surfactants. The properties of films of different thicknesses and with varying organic contents were investigated when exposed to different analytes. The results obtained show excellent agreement with experimental data, confirming the ability of the theoretical model used to predict the spectral behavior of these films when subjected to different analytes.
Fil: D'Ambrosio, Christian Nahuel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
description En esta tesis se investiga la respuesta de color de películas compuestas por nanoesferas metálicas, utilizando el método Korringa–Kohn-Rostoker (KKR), que es un método riguroso desarrollado para calcular la respuesta electromagnética de arreglos regulares de esferas. Se consideran diferentes modelos para caracterizar la función dieléctrica de los metales, y se analizan las diferencias que éstos introducen en los espectros de reflectancia y de transmitancia de la estructura. Para ello, se desarrollaron e introdujeron modificaciones al código numérico original. Dicho programa se aplicó al estudio del color producido por diferentes sistemas compuestos por nanoesferas de plata y/o de oro. Se muestra que al variar los parámetros de la estructura se obtiene una amplia paleta de colores, lo cual indica que se pueden utilizar estos sistemas para obtener películas con color sintonizable. El código desarrollado también se utilizó para predecir el corrimiento del pico plasmónico en la respuesta de películas compuestas por nanopartículas de oro recubiertas con surfactantes. Se investigaron las propiedades de películas de diferentes espesores y con distintos contenidos orgánicos, al ser expuestas a diferentes analitos. Los resultados obtenidos concuerdan muy bien con los experimentales, lo cual confirma la capacidad del modelo teórico utilizado para predecir el comportamiento espectral de dichas láminas al ser sometidas a diferentes analitos.
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