Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 9
1.1 Методы синтеза и разделения металлических наночастиц 9
1.1.1 Синтез наночастиц в растворах ПАВ 13
1.1.2 Матричные методы роста золотых наночатиц 18
1.1.3 Синтез наночастиц в растворах сахаридов 22
1.1.4 Другие методы синтеза наночастиц близких к монодисперсным 26
1.1.5 Модификация поверхности наночастиц золота 29
1.1.6 Методы получения монодисперсных наночастиц 33
1.2 Анализ литературы по коррозионному растрескиванию 44
1.2.1 Коррозионное растрескивание под напряжением 44
1.2.2 Механизмы растрескивания под напряжением 49
1.3 Анализ литературы по методам неразрушающего контроля 50
1.3.1 Неразрушающий контроль 50
1.3.2 Классификация повреждений и дефектов основного металла и сварных соединений трубопроводов и нефтегазового оборудования 52
1.3.3 Дефекты, возникающие при эксплуатации изделий 54
1.3.4 Неразрушающий контроль в промышленности 56
1.4 Основные выводы по 1 главе 83
Глава 2. Получение золотых наночастиц в водных растворах ПАВ 86
2.1 Методика проведения синтеза золотых наночастиц 86
2.2 Исследование влияния различных концентраций реагентов на течение синтеза89
2.3 Исследование влияния температурного режима на протекание синтеза, проверка воспроизводимости 94
2.4 Модификация и разделение наночастиц 96
2.4.1 Оптимизация параметров модификации для повышения плотности прививки функциональных групп 99
2.4.2 Электрофоретическое разделение фракций наночастиц золота 103
2.5 Основные выводы по 2 главе 107
Глава 3. Получение наночастиц в полисахаридных матрицах 108
3.1 Получение и исследование наночастиц золота в растворах альгината натрия 109
3.2 Исследование органогелей на основе полисахаридов 112
3.3 Синтез наночастиц металлов в органегелях 120
3.3.1 Получение наночастиц золота 120
3.3.2 Получение наночастиц диоксидов титана и кремния 124
3.3.3 Синтез нанодендритов на основе интерметаллидов золота и диоксида кремния 126
3.4 Основные выводы по 3 главе 129
Глава 4. Обнаружения дефектов микро- и нанометровых размеров на поверхности металлов 131
4.1 Методика диагностики дефектов на металлических поверхностях с использованием золотых наночастиц 131
4.1.1 Нанесение наночастиц золота на поверхность 132
4.1.2 Принцип работы исследовательского комплекса аппаратуры для обнаружения нанодефектов 134
4.2 Проведение и результаты экспериментов по детектированию микротрещин 139
4.2.1 Эксперимент на модельном образце 139
4.2.2 Эксперимент на образце с естественными трещинами 145
4.3 Основные выводы по 4 главе 148
Заключение 150
Список сокращений 153
Список литературы 155
- Модификация поверхности наночастиц золота
- Исследование влияния температурного режима на протекание синтеза, проверка воспроизводимости
- Исследование органогелей на основе полисахаридов
- Принцип работы исследовательского комплекса аппаратуры для обнаружения нанодефектов
Модификация поверхности наночастиц золота
В последние годы исследования в области нанотехнологий становится передовой междисциплинарной технологией, включающей такие области науки, как физика, химия, биология, материаловедение и медицина. Получение наночастиц благородных металлов является одним из основных направлений нанотехнологии.
Наночастица - изолированный твёрдофазный объект, имеющий отчётливо выраженную границу с окружающей средой, у которого все характерные линейные размеры имеют один порядок величины и во всех трех измерениях составляют от 1 до 100 нм [2]. Как правило, наночастицы имеют сфероидальную форму, если в наночастице наблюдается ярко выраженное упорядоченное расположение атомов (или ионов), то такие наночастицы называют нанокристаллитами. Наночастицы с выраженной дискретностью системы уровней энергии часто называют «квантовыми точками» или «искусственными атомами»; чаще всего они имеют состав типичных полупроводниковых материалов.
Методы синтеза металлических наночастиц можно условно разделить на две большие группы в зависимости от способа получения: дисперсионные методы, основанные на диспергировании металлов; конденсационные методы, где наночастицы восстановленного металла образуются из ионов соответствующих солей.
В свою очередь, конденсационные методы подразделяются на методы физической конденсации (метод испарения-конденсации) и химической конденсации (метод восстановления из растворов и метод восстановления в микроэмульсиях). Основной принцип конденсационных методов, а именно создание высокой степени пересыщения атомарного металла, был хорошо известен уже с середины XIX века и связан, в первую очередь, с именами Фарадея [3] и Жигмонди [4]. При методе испарения-конденсации проводят испарение металла в поток инертного газа. Затем поток несущего газа с парами металла подается в камеру, температура стенок которой меняется заданным образом. Характер изменения температуры рассчитывается с учетом уравнений тепло- и массопереноса, а также кинетики нуклеации для обеспечения необходимой скорости конденсации паров металла, при которой частицы до снятия пересыщения успевают вырасти до требуемых размеров. Чтобы получить изолированные частицы и избежать агрегации, частицы осаждают на твердую инертную подложку или проводят совместное осаждение частиц и растворителя, с последующим добавлением или соосаждением ПАВ, получая содержащий частицы композит, который последующим нагревом переводят в коллоидную дисперсию наночастиц. К недостаткам метода следует отнести низкую производительность, определенные трудности управления размерами, а также очень широкое распределение по размерам получаемых наночастиц [5].
Метод химического восстановления из растворов, наиболее широко применяемый для получения коллоидных частиц, основан на восстановлении солей металлов различными восстановителями в присутствии стабилизаторов. На размер получаемых частиц влияют несколько факторов: природа растворителя и стабилизатора, их концентрация, температура и время проведения реакции, и особенно степень пересыщения. Степень пересыщения определяется скоростью реакции восстановления, температурой и количеством восстановленного металла, затраченного на формирование и рост частиц. В качестве основного средства регулирования размеров частиц используют замедлители роста, которые играют двоякую роль: замедляют отвод восстановленного металла из раствора к частицам, способствуя росту пересыщения, а также непосредственно офаничивают скорость увеличения размеров частиц [5].
Методы восстановления, в свою очередь, можно классифицировать в зависимости от характера восстановителя (химический, фотохимический, радиохимический), наличия зародышей, ПАВ, порядка смешения реагентов и т.д. В последнее время в качестве микрореакционных сред для получения наночастиц достаточно широко используют микроэмульсии типа «вода в масле».
Микроэмульсии состоят из капель поды (раствора) нанометровых размеров, диспергированных в масляной (органической) фазе и стабилизированных молекулами ПАВ, распределенными по межфазной поверхности. Высокодисперсные капли воды представляют собой идеальные микрореакторы для получения наночастиц, поскольку размер капель является естественным ограничителем размеров выращиваемых наночастиц [5].
Золото – один из первых открытых человеком металлов, и история его изучения насчитывает как минимум несколько тысяч лет. Растворы коллоидного золота (КЗ) были хорошо знакомы алхимикам (3-16 вв. н.э.) и, возможно, удивительные цветовые превращения, сопровождающие конденсацию металлов при восстановлении из растворов солей, приводили к мысли о превращении элементов – трансмутации, а свойства панацеи приписывались КЗ. Во всяком случае, Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм, известный как Парацельс, использовал препараты питьевого (коллоидного) золота, полученного восстановлением спиртовыми настоями целебных трав, как лекарственное средство в своей врачебной практике [6].
В последние годы наночастицы КЗ, серебра и их композиты широко используются как эффективные оптические преобразователи биоспецифических взаимодействий. В частности, резонансные оптические свойства нанометровых металлических частиц успешно применяются для разработки биочипов и биосенсоров. Подобные устройства представляют большой интерес для биологии (определение нуклеиновых кислот, белков и метаболитов), медицины (скрининг лекарственных веществ, выявление антител и антигенов, диагностика инфекций) и химии (мониторинг объектов окружающей среды, количественный анализ растворов и дисперсных систем).
Исследование влияния температурного режима на протекание синтеза, проверка воспроизводимости
Большое количество трубопроводов, машин и аппаратов нефтегазовой отрасли в процессе эксплуатации подвергается воздействию циклически изменяющихся нагрузок. Это приводит к развитию усталостных повреждений. Магистральные нефтепроводы и резервуары эксплуатируются в таких режимах, когда нагруженность нестабильна. Циклические деформации на трубопроводах возникают в результате работы насосных станций, изменения давления и температуры перекачиваемого продукта, биений, изменения режимов перекачки и т.д. Действительная нагруженность резервуаров характеризуется некоторой переменностью во времени напряженно-деформированного состояния его стенки. Такая переменность обусловлена, прежде всего, различным числом циклов наполнения–опорожнения резервуаров при эксплуатации. Поэтому для нефтегазового оборудования, в частности для линейной части магистральных нефтепроводов и резервуаров, присуща малоцикловая (часто и коррозионная) усталость. При этом усталость металла сопровождается возникновением и развитием трещин.
Трещины усталости – наиболее распространенные эксплуатационные дефекты. Основная причина усталостных разрушений деталей - действие высоких переменных напряжений. Трещины усталости возникают в местах концентрации напряжений: по галтелям, в местах с резкими переходами сечений и наличием подрезов, у основания резьбы и зубьев шестерен, в углах шпоночных канавок, у отверстий для смазки или в местах других конструктивных или технологических концентраторов напряжений. Трещины усталости появляются также в местах несплошностей металлургического и технологического происхождения или следов грубой технологической обработки поверхности (глубоких рисок, следов резца и т.п.).
Трещины усталости различают по внешнему виду. Чаще всего они бывают двух типов: 1) поперечные или кольцевые трещины, развивающиеся на цилиндрических деталях по окружности в сечении, перпендикулярном к оси детали; 2) трещины, расположенные под углом к оси детали. В зоне усталостного разрушения отсутствуют какие-либо признаки пластической деформации даже у самых пластичных материалов. Ширина раскрытия усталостной трещины у выхода ее на поверхность в начальной стадии разрушения не превышает нескольких микрометров.
Коррозионные повреждения (очаговые, межкристаллитные и др.) встречаются на разных деталях. Степень коррозионного повреждения зависит от наличия агрессивных сред, качества защитных покрытий, неблагоприятного сочетания материалов деталей в узле и др. При эксплуатации коррозией часто поражены закрытые, внутренние полости, труднодоступные для осмотра. Трещины представляют собой надрывы в поверхностном слое металла. Образуются в результате высоких одноразово приложенных напряжений (растяжение, изгиб, кручение), когда нагрузка превышает прочность детали, например, при нарушении технологии правки детали, демонтаже или монтаже детали с хрупким поверхностным слоем или при перегрузке детали в эксплуатации (работа в нерасчетном режиме). Механические повреждения поверхности – забоины, вмятины, надиры, риски, местный наклеп. Причины их возникновения могут быть самыми разнообразными.
Несплошности служат концентраторами напряжения. Однако, в зависимости от знака остаточных напряжений (стягивающих или растягивающих), в месте нахождения несплошностей одного и того же типа в результате циклического нагружения могут быть различные напряжения. Остаточные напряжения снижаются после нескольких циклов нагружения, а после нескольких сотен циклов практически стабилизируются. Они могут существенно изменять сопротивление усталости материала изделия на стадии образования и развития усталостной трещины.
Опасность технологических несплошностей зависит от их типа (плоскостные и объемные). Плоскостные несплошности наиболее опасны. Объемные – шлаковые включения, поры, несплавления, имеющие форму, близкую к круглой, менее опасны. Если несплошность имеет размеры, превышающие допустимые согласно нормативным документам по НК, то изделие бракуется, а дефектное место подвергают ремонту. При этом часть металла удаляют вместе с дефектом (недопустимую несплошность следует считать дефектом). Образовавшуюся полость ремонтируют, например, заваривают вновь и проводят НК. Ремонт приводит обычно к дополнительным остаточным напряжениям. В месте ремонта несплошности меньших размеров могут быть значительно опаснее, чем крупные несплошности в изделиях перед ремонтом. Требование «бездефектности» конструкции часто служит причиной ухудшения эксплуатационных свойств, так как многократные ремонты с целью устранения дефектов приводят к тому, что разрушение происходит из-за локальных напряжений, возникающих после ремонта. Поэтому задачей специалиста по НК является обнаружение несплошностей, измерение их характеристик, оценки допустимости согласно нормативным документам по контролю с последующей оценкой изделия по результатам НК по принципу «изделие годно, условно годно, негодно (брак)». Окончательное решение в зависимости от условий эксплуатации изделия принимается коллективом в составе специалистов по прочности, по сварке (если используется сварка), конструкторов изделия, специалистов по НК и др. [78].
Весьма важно выявлять очаги формирования трещин на ранней стадии развития. При обнаружении трещиноподобных дефектов возникает проблема о возможности дальнейшей эксплуатации оборудования. Поэтому актуальной и важной задачей является прогнозирование остаточного ресурса нефтегазового оборудования с обнаруженным дефектом в виде трещины в условиях малоциклового нагружения.
Исследование органогелей на основе полисахаридов
Наночастицы золота благодаря уникальным оптическим свойствам получили широкое распространение в медицине для доставки генов [98, 99], визуализации клеток [100-105], фототермальной терапии [106, 107], в качестве биосенсоров [98]. Перспективы использования наночастиц золота для диагностики различных заболеваний связаны с возможностью функционализации их поверхности молекулами, специфичными к определенным веществам или рецепторам [108-110]. Для придания наночастицам стабильности, биосовместимости и специфичности чаще всего проводят модификацию поверхности наночастиц поверхностно-активными веществами и тиол-содержащими молекулами – ПЭГ [111], белками, пептидами и полипептидами [112-115], РНК [116] и ДНК [115-117].
Важным направлением исследований наночастиц металлов является поиск способов получения монодисперсных по размеру и форме частиц с целью сужения пика плазмонного резонанса и повышения эффективности использования оптических свойств наночастиц для визуализации клеток, оптической диагностики и определения сдвига плазмонного резонанса в аналитических целях. Однако существующие на настоящий момент способы синтеза наночастиц, как уже упоминалось, приводят к получению частиц с широким распределением по размерам и форме. В связи с этим используют различные методы их очистки и фракционирования. Одним из наиболее перспективных методов выделения узкой фракции является гель-электрофорез и изоэлекрофоретическое фокусирование. Однако для этих целей также необходимо проведение модификации поверхности наночастиц, причем частицы, стабилизированные ЦТАБ, имеют слишком низкий -потенциал и непригодны для проведения электрофоретического разделения. Поскольку на подвижность наночастиц влияет не только размер, но и поверхностная плотность заряда, очень важно, чтобы модификация протекала однородно и максимально эффективно [118].
Применение наночастиц в большинстве случаев требует химической модификации поверхности для конъюгации с другими частицами, биообъектами, субстратами. При этом большое значение для модификации имеет контроль количества привитых функциональных молекул, определяющих их поверхностные свойства. Полезной для качественного определения адсорбции различных молекул на поверхности частиц золота является сравнение величин длины пробега в геле при электрофорезе [119]. Также это важно при оптимизации параметров проведения модификации наночастиц, поскольку протекание реакции зависит от большого количества факторов и требует огромной экспериментальной работы.
Для стабилизации наночастиц часто используют модифицирующие агенты с ионогенными группами, поскольку придание частицам заряда увеличивает их стабильность, а присутствие в оболочке функциональных групп облегчает дальнейшую химическую модификацию. В связи с этим, надежным критерием определения плотности прививки молекул может быть -потенциал. Измерение его на специализированных приборах (Zetasizer) позволяет получить некоторое среднее значение для данного опыта и не позволяет оценить однородность протекания реакции нейтрализации. Поэтому было решено использовать метод горизонтальной ячейки для гель-электрофореза с целью экспресс-оценки полноты и однородности модификации наночастиц [120]. Подобная конструкция позволяет определить электрофоретическую подвижность модифицированных наночастиц в течение короткого промежутка времени (20-40 минут) для большой серии образцов, что существенно сокращает время оптимизации параметров эксперимента. Поскольку все образцы анализируются в абсолютно идентичных условиях, становится возможным сравнивать их подвижности между собой и выявлять условия, позволяющие добиться большей плотности прививки стабилизатора и большей плотности заряда. Кроме того, размер пятен образцов после электрофореза может служить критерием однородности модификации: если частицы двигаются узкой зоной, модификация прошла успешно, а если зона растягивается и имеет вид пятна с большим хвостом, это может говорить о том, что в образце присутствуют наночастицы с сильно различающимися поверхностными свойствами.
На плотность покрытия поверхности наночастиц влияет большое количество параметров, таких как: способ прибавления реагента, концентрации наночастиц и их размер, остаточная концентрации стабилизатора и концентрация заменяющего стабилизатора, температура, pH, ионная сила, время проведения эксперимента и т.п. В данной работе было изучено влияние pH среды на плотность прививки наночастиц тиол-содержащими модификаторами концевыми карбокси-группами. А также были проведены опыты по разделению фракций наночастиц золота, отличающихся по размерам и форме с целью получения фракций, обладающих повышенной монодисперсностью.
Для определения электрофоретической подвижности использовали ячейку для горизонтального электрофореза с электродам из нержавеющей стали и 5 мМ трис-боратным буферным раствором в качестве анодного и катодного электролитов. Препарат модифицированных наночастиц объемом 20 мкл загружали в лунки агарозного геля в ячейке для электрофореза. Электрофорез проводили при постоянном напряжении (5,0 В/см геля) в течение 30 минут. После окончания эксперимента фотография геля обрабатывалась с помощью программы ImageJ для более точного измерения пробега наночастиц. Критерием качества модификации служила как длина пробега наночастиц, так и плотность зоны, характеризующая однородность протекания реакции. Общий вид установки изображен на рисунке 30.
Фотография электрофоретического определения подвижностей наночастиц, модифицированных различными агентами: ряд 1 – наночастицы без добавления ПАВ; ряд 2 – наночастицы, стабилизированные HS-PEG-COOH, ММ 3000; ряд 3 – наночастицы, стабилизированные HS-PEG-COOH, ММ 5000; ряд 4 - наночастицы, стабилизированные О,О -карбоксиполиэтиленгликоль-дисульфидом, ММ 900; ряд 5 - наночастицы, стабилизированные меркаптопропионовой кислотой; ряд 6 - наночастицы, стабилизированные меркаптобензойной кислотой
Из полученных зависимостей можно сделать вывод о том, что для ПЭГ с ММ 3000 а.е.м. имеется явно выраженный максимум плотности прививки в области pH 8-9, в то время как для ПЭГ с ММ 5000 а.е.м, как для более слабой сульфокислоты, pH является фактором, не вносящим большого влияния на протекание модификации и удовлетворительные результаты получаются в диапазоне pH 5-9. ПЭГ дисульфид ввиду того, что активная группа находится в середине макромолекулы, чувствителен к ее конформации, поэтому результат тем лучше, чем выше pH, поскольку при этом молекула принимает развернутый вид. Для меркаптоуксусной кислоты, как для более сильной, оптимальный диапзон pH выше (9-11), чем для меркаптобензойной кислоты (6-8).
Для улучшения оптических свойств синтезируемых нанозондов использовался гель-электрофорез в агарозных гелях. Препаративное разделение наночастиц проводилось на проточной ячейке, имеющей вид двух трубочек с шарообразными электродными резервуарами наверху, погружаемые в камеру, соединенную с резервуаром для электродного буфера и перистальтическим насосом Masterflex, позволяющим задавать скорость потока в требуемом диапазоне (обычно 5-10 мл/мин). Ячейка изображена на рисунке 33.
Для проверки эффективности разделения наночастиц, различающихся по размеру и форме, было проведено разделение смеси двух фракций наночастиц полученных ранее в ходе синтеза по методике Мёрфи (п.2.1, опыта №2 и 4). Разделение проводили в 1% агарозном геле, при напряженности 5,0 В/см, как показано на рисунке 34.
Принцип работы исследовательского комплекса аппаратуры для обнаружения нанодефектов
В главе представлены результаты проведения экспериментов с использованием полученных наностержней и наносфер золота в опытах по детектированию микродефектов поверхности.
Для обнаружения нанодефектов на поверхности металлов был предложен метод люминесцентной дефектоскопии с использованием в качестве вещества-пенетранта золотых наночастиц, способных проникать в полости нанодефектов. При облучении наночастиц фемтосекундными лазерными импульсами они способны давать отклик в виде сигнала вторичного излучения (люминесценции), который удается отделять от отраженного исходного лазерного излучения.
В ходе работы был использован разработанный на кафедре физической и коллоидной химии совместно с ОИВТ РАН, исследовательский комплекс аппаратуры для отработки метода обнаружения нанодефектов в лабораторных условиях. Комплекс позволяет проводить эксперименты, как с прозрачными, так и с непрозрачными образцами, сканировать поверхность образца для получения двумерного распределения считанного сигнала, управлять параметрами возбуждающего излучения, анализировать спектр индуцированного излучения наночастиц, проводить визуальный осмотр поверхности образца с помощью цветной видеокамеры.
Металлические наночастицы могут успешно использоваться для обнаружения дефектов микро- и нанометровых размеров на поверхности металлов. Дефекты можно обнаруживать следующим образом. Полости микро- и нанотрещин заполняются наночастицами определенных размеров. По излучению наночастиц, возбуждаемому фемтосекундными лазерными импульсами, определяется наличие дефектов и их местоположение.
Для обеспечения ранней диагностики дефектов и трещин используют наночастицы золота сферической и цилиндрической формы размером не более 100 нм, которые благодаря своим геометрическим характеристикам и параметрам обладают свойством плазмонного резонанса. В зависимости от размеров и формы наночастиц, они имеют характерные пики на спектре поглощения. Благодаря этим пикам можно однозначно определить наличие микротрещин при их даже незначительном содержании.
Использование наночастиц золота длиной не более 100 нм позволяет заполнять трещины нанометровых (субмикронных) размеров, т.е. на стадии их зарождения и осуществлять раннюю диагностику их образования. Благодаря своей химической природе наночастицы золота инертны к окислению кислородом воздуха и долгое время сохраняют свою структуру.
Наночастицы золота обладают наиболее высоким квантовым выходом и мощностью излучения (количеством фотонов высвечиваемых в единицу времени), а также обладают свойством значительно изменять пропускание, отражение, поглощение и излучение на определённых частотах спектра электромагнитного излучения. Эти частоты однозначно связаны с размерами наночастиц, имеющих форму стержня (цилиндра), а точнее с отношением длины стержня к его диаметру.
Таким образом, по спектрам поглощения, отражения или излучения наночастиц, нанесенных на поверхность образца, можно идентифицировать дефекты и по концентрации наночастиц определённых размеров более точно (с нанометровым/субмикронным разрешением) определять размеры наночастиц, заполняющих дефекты на поверхности образца, и, следовательно, и минимальные размеры самих дефектов.
Для проведения исследований с помощью системы для детектирования наночастиц в микротрещинах на поверхности материалов был изготовлен модельный образец металла из трубной стали марки Х70, на который с помощью ионного травления были нанесены микроканалы. Микроканалы имели характерные размеры реальных микротрещин встречающихся в оборудовании нефтяной и газовой промышленности, но с точно определенными размерами (длиной и шириной).
Наночастицы золота наносят на поверхность исследуемого образца путем распыления их раствора. По истечению некоторого времени, достаточного для того, чтобы вода испарилась, удаляют наночастиц с поверхности металла, где трещин нет. Для этого используется два метода, один из которых осуществлялся путем удаления с поверхности лишнего реагента обработкой поверхности растворителем (этиловый спирт). Вторым методом является механическое удаление наночастиц с поверхности металла с помощью абразивных материалов. В результате наночастицы золота остаются только в микротрещинах. Второй метод является основным, так как при использовании растворителя высока вероятность вымывания наночастиц из трещин на поверхности металла.
Микроэлектронографии поверхности образца, полученные на просвечивающем электронном микроскопе JEOL JIB-4501, показаны на рисунке 51. Видны микроканалы, заполненные наночастицами золота. Микроэлектронографии поверхности модельного образца
Способ предусматривает визуальный контроль поверхности образца (для выбора исследуемой области на образце) либо с помощью видеокамеры, либо глазами оператора с целью выбора области сканирования. Затем осуществляют построчное сканирование поверхности объекта лучом фемтосекундного лазера. Наночастицы с вышеуказанными геометрическими параметрами возбуждаются излучением фемтосекундного лазера и релаксируют за счет свойств плазмонного резонанса в свое основное состояние с испусканием фотонов преимущественно в видимой части спектра. Эти фотоны регистрируются приемником излучения и по наличию, либо отсутствию данного оптического сигнала может быть сделан вывод о присутствии на поверхности исследуемого образца микротрещины, заполненной наномаркерами золота.
Длина волны излучения лазерного источника должна приходиться на максимум поглощения наночастиц. В этом случае при фиксированной энергии лазерного импульса поглотится большая его часть (чем при отсутствии оптимизации параметров кластеров под длину волны источника), что обеспечит пропорционально больший оптический отклик наночастиц в виде более яркого сигнала люминесценции. Например, для лазерного излучения с длиной волны 1048 нм, подбирают наночастицы золота, для которых продольная мода на их спектре поглощения стремится к этому значению, что соответствует наностержням золота с соотношением длины к диаметру цилиндра примерно 5,5-6,5.
