Contribution to the development of functional nanostructured coatings based on silver nanoparticles

Abstract

Esta tesis se centra en la síntesis de nanopartículas de plata (AgNPs) y su posterior incorporación en recubrimientos delgados usando dos métodos alternativos: el proceso de síntesis in situ (ISS) de AgNPs y la técnica de embebido capa a capa (LbL-E) de AgNPs. Un preciso control de varios parámetros tales como la forma, tamaño, estado de agregación o la distribución de las nanopartículas de plata en los recubrimientos tiene una gran influencia en la posición final de la longitud de onda de la resonancia localizada de plasmones superficiales (LSPR). Además, estas películas que incorporan nanopartículas de plata han sido estudiadas para dos aplicaciones diferentes. La primera aplicación es la fabricación de recubrimientos antibacterianos eficientes. La segunda aplicación es la fabricación de un nuevo tipo de sensores de fibra óptica basados en la incorporación de nanopartículas de plata en películas nanoestructuradas, que hace posible obtener y observar dos resonancias ópticas diferentes, (LSPR) y resonancias de modos con pérdidas (LMR), en un mismo dispositivo

This thesis is focused on the synthesis of silver nanoparticles (AgNPs) and their further incorporation into thin films using two alternative methods, the In Situ Synthesis (ISS) process and the Layer-by-Layer Embedding (LbL-E) deposition technique. A precise control of several parameters such as the shape, size, aggregation state or distribution of the AgNPs into the films has a great influence in the wavelength position of the Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) of the AgNPs. With this aim, two deposition methods such as sol-gel process and Layer-by-Layer (LbL) assembly have been studied and applied in order to deposit different nanocoatings based on AgNPs onto glass slides and optical fibers. In addition, these thin films that incorporate AgNPs have been studied for two different applications. The first application is the fabrication of efficient antibacterial surfaces. The second application is the implementation of new optical fiber sensors based on the incorporation of these AgNPs in nanostructured films, making possible to obtain and display two optical resonances, (LSPR) and Lossy Mode Resonances (LMR), in the same device