Chương 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.3Hiệu ứng quangnhiệt
Hiệu ứng quang nhiệt là ánh sáng chuyển đổi thành nhiệt năng (light converts into thermal). Trong trường hợp này, ta làm nóng cục bộ hạt nano bằng các tia laser được điều chỉnh cường độ từ xa với các bước sóng phù hợp. Các thí nghiệm nghiên cứu hiệu ứng quang nhiệt của các hạt nano vàng đơn nhất được thực hiện trong môi trường glycerol. Đây là môi trường có hệ số nhớt phụ thuộc mạnh vào nhiệt độ và không hấp thụ ánh sáng trong vùng nhìn thấy, điều này không ảnh hưởng đến kết quả phép đo nhiệt độ cục bộ do hạt nano vàng sinh ra dưới kích thích của ánh sáng tới (phương trình25).
(T)12100exp(1233T)T (25) g 9900 70 T
Với g (T ) là độ nhớt của môi trường glycerol, T là nhiệt độ tuyệt đối.
Từ kết quả phân tích phổ tán xạ plasmon ở trên mà lựa chọn được bước sóng laser kích thích mẫu phù hợp để cho hiệu suất chuẩn đổi quang-nhiệt cao định hướng tốt ứng dụng trong diệt tế bào ung thư. Kết quả cho thấy phổ tán xạ plasmon của một hạt nano vàng bán nguyệt có 2 cực đại (có 2 đỉnh) tương ứng với hai bước sóng 540 nm và 650 nm. Cấu hình hệ quang học được thiết kế như mô tả trong Hình 3.5. Với cấu hình quang học này, các mẫu có thể được kích thích đồng thời bởi 2 laser xanh và đỏ (bước sóng 532 nm và 650 nm tương ứng), hoặc có thể lựa chọn kích thích từng laser nhờ vào gương bán mạ di động. Trong cấu hình quang học này, hai laser được chuẩn trực nhờ vật kính có độ phóng đại nhỏ (X10) và một lỗ nhỏ (pinhole) kết hợp với một thấu kính hội tụ tiêu cự 5 cm. Sau khi laser tương tác với mẫu sẽ bị chặn lại bởi một kính lọc sắc trước camera để tránh laser đi vào camera dẫn đến quá ngưỡng bão hòa tín hiệu gây hỏng camera. Khi laser (xanh hoặc đỏ) kích thích vào hạt nano, nó sẽ hấp thụ laser chiếu tới và sinh nhiệt cục bộ xung quanh bề mặt hạt nano. Điều này dẫn đến hạt nano chuyển động Brown nhanh hơn và tốc độ dịch chuyển phụ thuộc vào công suất laser chiếu và độ nhớt của môi trường chứa hạt nano. Để quan sát sự dịch chuyển này, một ánh sáng của đèn halogen đồng thời chiếu đến mẫu từ đó giúp ta quan sát được các hạt nano một cách dễdàng.
Hình 3.5. Cấu hình quang học dùng để nghiên cứu hiệu ứng quang nhiệt của các
hạt nano vàng bán nguyệt.