JP7115807B2 - プラズモン粒子表面コーティングを有する可撓性基材、及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2016年12月19日に出願された米国特許仮出願第62/436072号の優先権を主張するものであり、その開示の全容が、参照により本明細書に組み込まれる。
複数の粒子(例えば、粘土(バーミキュライトを含む)粒子、ガラス粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、オキシ塩化ビスマス粒子、及びこれらの組み合わせ)をポリマー基材(例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ)の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含み、粒子の各々が独立してポリマー基材の主表面から鋭角を有するものである、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること(例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの)であって、緩和させると、粒子の数の少なくとも50%(いくつかの実施形態では、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)が、少なくとも5度より大きく(いくつかの実施形態では、少なくとも10度より大きく、15度より大きく、20度より大きく、25度より大きく、30度より大きく、35度より大きく、40度より大きく、45度より大きく、50度より大きく、55度より大きく、60度より大きく、65度より大きく、70度より大きく、75度より大きく、80度より大きく、又は更には少なくとも85度より大きく)、ポリマー基材の第1主表面から離れて鋭角を変化させ、粒子が集団的外表面を有する、緩和させることと、
集団的外表面の少なくとも一部分の上に、プラズモン材料(例えば、金、銀、銅、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、クロム、アルミニウム、鉄、スズ、鉛、亜鉛、これらの組み合わせ(例えば、白金及びルテニウムの層、又は共堆積)、又はこれらの合金(例えば、Pt-Fe合金)のうちの少なくとも1つ)を含む層を堆積させることと、を含む。いくつかの実施形態では、方法は本明細書に記載された物品を提供する。いくつかの実施形態では、粒子は、一次元又は二次元粒子である。いくつかの実施形態では、粒子は、誘電体粒子である。いくつかの実施形態では、誘電体層は、複数の粒子とプラズモン材料との間に配置される。粒子は平面状であっても非平面状であってもよい。
複数の二次元粒子(例えば、粘土(バーミキュライトを含む)粒子、ガラス粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、又はオキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも1つ)をポリマー基材(例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ)の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含む、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること(例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの)であって、粒子の各々が外表面を有しており、緩和させると、粒子の数の少なくとも50%(いくつかの実施形態では、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%又は更には少なくとも95%)において、個々の粒子の少なくとも20%(いくつかの実施形態では、少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)の、少なくとも5度より大きく(いくつかの実施形態では、少なくとも10度より大きく、15度より大きく、20度より大きく、25度より大きく、30度より大きく、35度より大きく、40度より大きく、45度より大きく、50度より大きく、55度より大きく、60度より大きく、65度より大きく、70度より大きく、75度より大きく、80度より大きく、又は更には少なくとも85度より大きく)ポリマー基材の主表面から変化させる接線角を有する点からなる表面エリアがあり、粒子が集団的外表面を有する、緩和させることと、
集団的外表面の少なくとも一部分の上に、プラズモン材料(例えば、金、銀、銅、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、クロム、アルミニウム、鉄、スズ、鉛、亜鉛、これらの組み合わせ(例えば、白金及びルテニウムの層、又は共堆積)、又はこれらの合金(例えば、Pt-Fe合金)のうちの少なくとも1つ)を含む層を堆積させることと、を含む。いくつかの実施形態では、二次元粒子は、誘電体粒子である。いくつかの実施形態では、誘電体層は、複数の粒子とプラズモン材料との間に配置される。粒子は平面状であっても非平面状であってもよい。
本明細書に記載の物品と、
検体の存在を分光学的に(例えば、表面増強ラマン散乱、表面増強蛍光、又は表面増強赤外吸収)特定するため、物品を使用するための使用説明書と、
を含む、キットを提供する。
対象検体を本明細書に記載の物品に吸着させることと、
吸着された検体に電磁放射線を(例えば、レーザーを介して)照射することと、
照射され吸着された検体の電磁散乱スペクトル、電磁反射スペクトル、電磁発光スペクトル、又は電磁吸収スペクトルのうちの少なくとも1つを得ることと、
スペクトルを分析して、照射され吸着された検体の電磁散乱、電磁反射、電磁発光、又は電磁吸収特性のそれぞれを特定することと、
を含む、方法を提供する。例えば、検体からの一連の特徴的なラマン散乱帯域の存在により、試料体積中の検体の存在、又は更には量を示すことができる。
本明細書に記載の物品と、
検体の存在を分光学的に(例えば、表面増強ラマン散乱、表面増強蛍光、又は表面増強赤外吸収)特定するため、物品を使用するための使用説明書と、
を含む、キットを提供する。
対象検体を本明細書に記載の物品に吸着させることと、
吸着された検体に電磁放射線を(例えば、レーザーを介して)照射することと、
照射され吸着された検体の電磁散乱スペクトル、電磁反射スペクトル、電磁発光スペクトル、又は電磁吸収スペクトルのうちの少なくとも1つを得ることと、
スペクトルを分析して、照射され吸着された検体の電磁散乱、電磁反射、電磁発光、又は電磁吸収特性のそれぞれを特定することと、
を含む、方法を提供する。例えば、検体からの一連の特徴的なラマン散乱帯域の存在により、試料体積中の検体の存在、又は更には量を示すことができる。
例示的実施形態
1A.第1主表面を有するポリマー基材を含む物品であって、第1主表面は、第1主表面に付着した複数の二次元粒子(例えば、粘土(バーミキュライトを含む)粒子、ガラス粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、又はオキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも1つ)を含み、複数の二次元粒子が、集団的外表面と、集団的外表面の少なくとも一部分の上のプラズモン材料(例えば、金、銀、銅、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、クロム、アルミニウム、鉄、スズ、鉛、亜鉛、これらの組み合わせ(例えば、白金及びルテニウムの層、又は共堆積)、又はこれらの合金(例えば、Pt-Fe合金)のうちの少なくとも1つ)を含む層とを有しており、粒子の数の少なくとも50%(いくつかの実施形態では、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)において、個々の粒子の少なくとも20%(いくつかの実施形態では、少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)の、ポリマー基材の第1主表面から5度~175度の範囲の接線角(いくつかの実施形態では、10度~170度、15度~165度、20度~160度、25度~155度、30度~150度、35度~145度、40度~140度、45度~135度、50度~130度、55度~125度、60度~120度、65度~115度、70度~110度、75度~105度、80度~100度の範囲、又は更には85度~95度の範囲の少なくとも1つの接線角)を有する点からなる表面エリアがある、物品。粒子は平面状であっても非平面状であってもよい。
2A.粒子が各々、1μm超の長さを有する、例示的実施形態1Aに記載の物品。
3A.プラズモン材料が、紫外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1A又は2Aに記載の物品。
4A.プラズモン材料が、パラジウム、ニッケル、ロジウム、クロム、アルミニウム、亜鉛、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態3Aに記載の物品。
5A.プラズモン材料が、可視波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1A~4Aのいずれか1つに記載の物品。
6A.プラズモン材料が、金、銀、銅、クロム、アルミニウム、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、鉄、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態5Aに記載の物品。
7A.プラズモン材料が、赤外波長の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1A~6Aのいずれか1つに記載の物品。
8A.プラズモン材料が、銀、銅、金、スズ、鉛、鉄、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態7Aに記載の物品。
9A.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面換算を有する、例示的実施形態1A~8Aのいずれか1つに記載の物品。
10A.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、又は更には少なくとも50nm、いくつかの実施形態では、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する金を含む、例示的実施形態1A~8Aのいずれか1つに記載の物品。
11A.プラズモン材料を含む層が、少なくとも少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上)の平面等価厚を有する銀を含む、例示的実施形態1A~8Aのいずれか1つに記載の物品。
12A.金以外のプラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、75nm、100nm、150nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する、例示的実施形態1A~8Aのいずれか1つに記載の物品。
13A.プラズモン材料を含む層が、連続的である、例示的実施形態1A~12Aのいずれか1つに記載の物品。
14A.プラズモン材料を含む層が、不連続的である、例示的実施形態1A~12Aのいずれか1つに記載の物品。
15A.粒子が、300nm以下(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲)の厚さを有する、例示的実施形態1A~14Aのいずれか1つに記載の物品。
16A.粒子が、1μm~50μmの範囲の最大寸法(いくつかの実施形態では、1μm~25μm、又は更には2μm~15μmの範囲の最大寸法)を有する、例示的実施形態1A~15Aのいずれか1つに記載の物品。
17A. 粒子が誘電体材料を含む、例示的実施形態1A~16Aのいずれか1つに記載の物品。
18A.ポリマー基材の第1主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に含む、例示的実施形態1A~17Aのいずれか1つに記載の物品。
19A.結合層が連続層である、例示的実施形態18Aに記載の物品。
20A.結合層が不連続層である、例示的実施形態18Aに記載の物品。
21A.粒子の幅の、粒子の厚さに対する比が、少なくとも2:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも3:1より大きい、4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、又は更には少なくとも100:1より大きい)、例示的実施形態1A~20Aのいずれか1つに記載の物品。
22A.粒子が、少なくとも3:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、100:1より大きい、250:1より大きい、500:1より大きい、750:1より大きい、又は更には少なくとも1000:1より大きい)アスペクト比を有する、例示的実施形態1A~21Aのいずれか1つに記載の物品。
23A.複数の粒子とプラズモン材料との間に配置された誘電体層を更に含む、例示的実施形態1A~22Aのいずれか1つに記載の物品。
24A.誘電体層が、酸化物、炭化物、窒化物、カルコゲニド、又はポリマーのうちの少なくとも1つを含む、例示的実施形態23Aに記載の物品。
25A.誘電体層が連続層である、例示的実施形態23A又は24Aのいずれかに記載の物品。
26A.誘電体層が不連続層である、例示的実施形態23A又は24Aのいずれかに記載の物品。
1B.物品であって、第1主表面を有するポリマー基材であって、ポリマー基材の第1主表面上に結合層を有するポリマー基材と、結合層に付着し、集団的外表面、及び集団的外表面の少なくとも一部分の上にプラズモン材料(例えば、金、銀、銅、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、クロム、アルミニウム、鉄、スズ、鉛、亜鉛、これらの組み合わせ(例えば、白金及びルテニウムの層、又は共堆積)、又はこれらの合金(例えば、Pt-Fe合金)のうちの少なくとも1つ)を含む層を有する複数の二次元粒子(例えば、粘土(バーミキュライトを含む)粒子、ガラス粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、又はオキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも1つ)と、を含み、粒子の各々が外表面を有しており、粒子の数の少なくとも50%(いくつかの実施形態では、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)において、個々の粒子の少なくとも20%(いくつかの実施形態では、少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)の、ポリマー基材の第1主表面から5度~175度の範囲の接線角(いくつかの実施形態では、10度~170度、15度~165度、20度~160度、25度~155度、30度~150度、35度~145度、40度~140度、45度~135度、50度~130度、55度~125度、60度~120度、65度~115度、70度~110度、75度~105度、80度~100度の範囲、又は更には85度~95度の範囲の少なくとも1つの接線角)を有する点からなる表面エリアがある、物品。粒子は平面状であっても非平面状であってもよい。
2B.二次元粒子が誘電体材料を含む、例示的実施形態1Bに記載の物品。
3B.プラズモン材料が、紫外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1B又は2Bに記載の物品。
4B.プラズモン材料が、パラジウム、ニッケル、ロジウム、クロム、アルミニウム、亜鉛、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態3Bに記載の物品。
5B.プラズモン材料が、可視波長の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1B~4Bのいずれか1つに記載の物品。
6B.プラズモン材料が、金、銀、銅、クロム、アルミニウム、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、鉄、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態5Bに記載の物品。
7B.プラズモン材料が、赤外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1B~6Bいずれか1つに記載の物品。
8B.プラズモン材料が、銀、銅、金、スズ、鉛、鉄、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態7Bに記載の物品。
9B.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する、例示的実施形態1B~8Bのいずれか1つに記載の物品。
10B.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、又は更には少なくとも50nm、いくつかの実施形態では、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する金を含む、例示的実施形態1B~8Bのいずれか1つに記載の物品。
11B.プラズモン材料を含む層が、少なくとも少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上)の平面等価厚を有する銀を含む、例示的実施形態1B~8Bのいずれか1つに記載の物品。
12B.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、75nm、100nm、150nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する金以外を含む、例示的実施形態1B~8Bのいずれか1つに記載の物品。
13B.プラズモン材料を含む層が、連続的である、例示的実施形態1B~12Bのいずれか1つに記載の物品。
14B.プラズモン材料を含む層が、不連続的である、例示的実施形態1B~12Bのいずれか1つに記載の物品。
15B.粒子が、300nm以下の厚さ(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲の厚さ)を有する、例示的実施形態1B~14Bのいずれか一つに記載の物品。
16B. 結合層が連続層である、例示的実施形態1B~15Bのいずれか一つに記載の物品。
17B. 結合層が不連続層である、例示的実施形態1B~15Bのいずれか1つに記載の物品。
18B.結合層が接着剤を含む、例示的な実施形態1B~17Bのいずれか一つに記載の物品。
19B. 粒子が、1μm~50μmの範囲の最大寸法(いくつかの実施形態では、1μm~25μm、又は更には2μm~15μmの範囲の最大寸法)を有する、例示的実施形態1B~18Bのいずれか一つに記載の物品。
20B. 粒子が、300nm以下の厚さ(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲の厚さ)を有する、例示的な実施形態1B~19Bのいずれか一つに記載の物品。
21B. 粒子の幅の、粒子の厚さに対する比が、少なくとも2:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも3:1より大きい、4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、又は更には少なくとも100:1より大きい)、例示的実施形態1B~20Bのいずれか1つに記載の物品。
22B.粒子が、少なくとも3:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、100:1より大きい、250:1より大きい、500:1より大きい、750:1より大きい、又は更には少なくとも1000:1より大きい)アスペクト比を有する、例示的実施形態1B~21Bのいずれか1つに記載の物品。
23B.複数の粒子とプラズモン材料との間に配置された誘電体層を更に含む、例示的実施形態1B~22Bのいずれか1つに記載の物品。
24B.誘電体層が、酸化物、炭化物、窒化物、カルコゲニド、又はポリマーのうちの少なくとも1つを含む、例示的実施形態23Bに記載の物品。
25B.誘電体層が連続層である、例示的実施形態23B又は24Bのいずれかに記載の物品。
26B.誘電体層が不連続層である、例示的実施形態23B又は24Bのいずれかに記載の物品。
1C.粒子を配向させる方法であって、
複数の粒子(例えば、粘土(バーミキュライトを含む)粒子、ガラス粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、又はオキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも1つ)をポリマー基材(例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ)の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含み、粒子の各々が独立してポリマー基材の主表面から鋭角を有するものである、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること(例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの)であって、緩和させると、粒子の数の少なくとも50%(いくつかの実施形態では、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)が、少なくとも5度より大きく(いくつかの実施形態では、少なくとも10度より大きく、15度より大きく、20度より大きく、25度より大きく、30度より大きく、35度より大きく、40度より大きく、45度より大きく、50度より大きく、55度より大きく、60度より大きく、65度より大きく、70度より大きく、75度より大きく、80度より大きく、又は更には少なくとも85度より大きく)、ポリマー基材の第1主表面から離れて鋭角を変化させ、粒子が集団的外表面を有する、緩和させることと、
集団的外表面の少なくとも一部分の上に、プラズモン材料(例えば、金、銀、銅、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、クロム、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、亜鉛、これらの組み合わせ(例えば、白金及びルテニウムの層、又は共堆積)、又はこれらの合金(例えば、Pt-Fe合金)のうちの少なくとも1つ)を含む層を堆積させることと、を含む、方法。粒子は、一次元であっても二次元粒子であってもよい。粒子は平面状であっても非平面状であってもよい。
2C.粒子が、少なくとも2:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも3:1より大きい、4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、100:1より大きい、250:1より大きい、500:1より大きい、750:1より大きい、又は更には少なくとも1000:1より大きい)アスペクト比を有する、例示的実施形態1Cに記載の方法。
3C.粒子が誘電体材料を含む、例示的実施形態1C又は2Cに記載の方法。
4C.プラズモン材料が、紫外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1C~3Cのいずれか1つに記載の方法。
5C.プラズモン材料が、パラジウム、ニッケル、ロジウム、クロム、アルミニウム、亜鉛、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態4Cに記載の方法。
6C.プラズモン材料が、可視波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1C~5Cのいずれか1つに記載の方法。
7C.プラズモン材料が、金、銀、銅、クロム、アルミニウム、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、鉄、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態6Cに記載の方法。
8C.プラズモン材料が、赤外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1C~7Cのいずれか1つに記載の方法。
9C.プラズモン材料が、銀、銅、金、スズ、鉛、鉄、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態8Cに記載の方法。
10C.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する、例示的実施形態1C~9Cのいずれか1つに記載の方法。
11C.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、又は更には少なくとも50nm、いくつかの実施形態では、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する金を含む、例示的実施形態1C~9Cのいずれか1つに記載の方法。
12C.プラズモン材料を含む層が、少なくとも少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上)の平面等価厚を有する銀を含む、例示的実施形態1C~9Cのいずれか1つに記載の方法。
13C.金以外のプラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、75nm、100nm、150nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する、例示的実施形態1C~9Cのいずれか1つに記載の方法。
14C.プラズモン材料を含む層が、連続的である、例示的実施形態1C~13Cのいずれか1つに記載の方法。
15C.プラズモン材料を含む層が、不連続的である、例示的実施形態1C~13Cのいずれか1つに記載の方法。
16C.粒子が、300nm以下の厚さ(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲の厚さ)を有する、例示的実施形態1C~15Cのいずれか1つに記載の方法。
17C.コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一次元で初期の長さの少なくとも20%(いくつかの実施形態では、少なくとも25%、30%、40%、50%、60%、70%、又は更には少なくとも80%)に位置関係的に緩和される、例示的実施形態1C~16Cのいずれか1つに記載の方法。
18C.粒子が、1μm~50μmの範囲の最大寸法(いくつかの実施形態では、1μm~25μm、又は更には2μm~15μmの範囲の最大寸法)を有する、例示的実施形態1C~17Cのいずれか1つに記載の方法。
19C.ポリマー基材の第1主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に含む、例示的実施形態1C~18Cのいずれか1つに記載の方法。
20C.結合層が連続層である、例示的実施形態19Cに記載の方法。
21C.結合層が不連続層である、例示的実施形態19Cに記載の方法。
22C.粒子が、300nm以下の厚さ(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲の厚さ)を有する、例示的実施形態1C~21Cのいずれか1つに記載の方法。
23C.粒子の幅の、粒子の厚さに対する比が、少なくとも2:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも3:1より大きい、4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、又は更には少なくとも100:1より大きい)、例示的実施形態1C~22Cのいずれか1つに記載の方法。
24C.複数の粒子とプラズモン材料との間に誘電体層を配置すること、を更に含む、例示的実施形態1C~23Cのいずれか1つに記載の方法。
25C.誘電体層が、酸化物、炭化物、窒化物、カルコゲニド、又はポリマーのうちの少なくとも1つを含む、例示的実施形態24Cに記載の物品。
26C.誘電体層が連続層である、例示的実施形態24C又は25Cのいずれかに記載の方法。
27C.誘電体層が不連続層である、例示的実施形態24C又は25Cのいずれかに記載の物品。
1D.粒子をカールさせる方法であって、
複数の二次元粒子(例えば、粘土(バーミキュライトを含む)粒子、ガラス粒子、窒化ホウ素粒子、炭素粒子、二硫化モリブデン粒子、又はオキシ塩化ビスマス粒子のうちの少なくとも1つ)をポリマー基材(例えば、熱収縮性フィルム、エラストマーフィルム、エラストマー繊維、又は熱収縮性チューブ)の主表面に適用して、ポリマー基材の主表面上に、コーティングであって、コーティングが複数の粒子を含む、コーティングを設けることと、
コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させること(例えば、加熱を介するもの、張力除去を介するもの)であって、粒子の各々が外表面を有しており、緩和させると、粒子の数の少なくとも50%(いくつかの実施形態では、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)において、個々の粒子の少なくとも20%(いくつかの実施形態では、少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、又は更には少なくとも95%)の、少なくとも5度より大きく(いくつかの実施形態では、少なくとも10度より大きく、15度より大きく、20度より大きく、25度より大きく、30度より大きく、35度より大きく、40度より大きく、45度より大きく、50度より大きく、55度より大きく、60度より大きく、65度より大きく、70度より大きく、75度より大きく、80度より大きく、又は更には少なくとも85度より大きく)ポリマー基材の主表面から離れて変化させる接線角を有する点からなる表面エリアがあり、粒子が集団的外表面を有する、緩和させることと、
集団的外表面の少なくとも一部分の上に、プラズモン材料(例えば、金、銀、銅、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、クロム、アルミニウム、鉄、鉛、スズ、亜鉛、これらの組み合わせ(例えば、白金及びルテニウムの層、又は共堆積)、又はこれらの合金(例えば、Pt-Fe合金)のうちの少なくとも1つ)を含む層を堆積させることと、を含む、方法。粒子は平面状であっても非平面状であってもよい。
2D.粒子が、少なくとも3:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、100:1より大きい、250:1より大きい、500:1より大きい、750:1より大きい、又は更には少なくとも1000:1より大きい)アスペクト比を有する、例示的実施形態1Dに記載の方法。
3D.二次元粒子が誘電体材料を含む、例示的実施形態1D又は2Dに記載の方法。
4D.プラズモン材料が、紫外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1D~3Dのいずれか1つに記載の方法。
5D.プラズモン材料が、パラジウム、ニッケル、ロジウム、クロム、アルミニウム、亜鉛、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態4Dに記載の方法。
6D.プラズモン材料が、可視波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1D~5Dのいずれか1つに記載の方法。
7D.プラズモン材料が、金、銀、銅、クロム、アルミニウム、パラジウム、ロジウム、ニッケル、亜鉛、鉄、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態6Dに記載の方法。
8D.プラズモン材料が、赤外波長範囲の少なくとも1つの波長のプラズモン材料である、例示的実施形態1D~7Dのいずれか1つに記載の方法。
9D.プラズモン材料が、銀、銅、金、スズ、鉛、鉄、白金、ルテニウム、ニッケル、パラジウム、ロジウム、イリジウム、これらの組み合わせ、又はこれらの合金のうちの少なくとも1つである、例示的実施形態8Dに記載の方法。
10D.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する、例示的実施形態1D~9Dのいずれか1つに記載の方法。
11D.プラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、又は更には少なくとも50nm、いくつかの実施形態では、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する金を含む、例示的実施形態1D~9Dのいずれか1つに記載の方法。
12D.プラズモン材料を含む層が、少なくとも少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、100nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上)の平面等価厚を有する銀を含む、例示的実施形態1D~9Dのいずれか1つに記載の方法。
13D.金以外のプラズモン材料を含む層が、少なくとも10nm(いくつかの実施形態では、少なくとも15nm、20nm、25nm、30nm、40nm、50nm、75nm、100nm、150nm、200nm、250nm、又は更には少なくとも300nm以上、いくつかの実施形態では、25nm~300nm、25nm~250nm、30nm~200nm、30nm~150nm、40nm~200nm、又は更には40nm~150nmの範囲)の平面等価厚を有する、例示的実施形態1D~9Dのいずれか1つに記載の方法。
14D.プラズモン材料を含む層が、連続的である、例示的実施形態1D~13Dのいずれか1つに記載の方法。
15D.プラズモン材料を含む層が、不連続的である、例示的実施形態1D~13Dのいずれか1つに記載の方法。
16D.粒子が、300nm以下の厚さ(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲の厚さ)を有する、例示的実施形態1D~15Dのいずれか1つに記載の方法。
17D.コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一次元で初期の長さの少なくとも20%(いくつかの実施形態では、少なくとも25%、30%、40%、50%、60%、70%、又は更には少なくとも80%)に位置関係的に緩和される、例示的実施形態1D~16Dのいずれか1つに記載の方法。
18D.粒子が、1μm~50μmの範囲の最大寸法(いくつかの実施形態では、1μm~25μm、又は更には2μm~15μmの範囲の最大寸法)を有する、例示的な実施形態1D又は2Dに記載の方法。
19D. ポリマー基材の第1主表面と複数の粒子との間に配置された結合層を更に含む、例示的実施形態1D~18Dのいずれか1つに記載の方法。
20D.結合層が連続層である、例示的実施形態19Dに記載の方法。
21D.結合層が不連続層である、例示的実施形態19Dに記載の方法。
22D.粒子が、300nm以下の厚さ(いくつかの実施形態では、250nm以下、200nm以下、又は更には150nm以下、いくつかの実施形態では、100nm~200nmの範囲の厚さ)を有する、例示的実施形態1D~21Dのいずれか1つに記載の方法。
23D.粒子の幅の、粒子の厚さに対する比が、少なくとも2:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも3:1より大きい、4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、又は更には少なくとも100:1より大きい)、例示的実施形態1D~22Dのいずれか1つに記載の方法。
24D.粒子が、少なくとも2:1より大きい(いくつかの実施形態では、少なくとも3:1より大きい、4:1より大きい、5:1より大きい、10:1より大きい、15:1より大きい、20:1より大きい、25:1より大きい、50:1より大きい、75:1より大きい、100:1より大きい、250:1より大きい、500:1より大きい、750:1より大きい、又は更には少なくとも1000:1より大きい)アスペクト比を有する、例示的実施形態1D~23Dのいずれか1つに記載の方法。
25D.複数の粒子とプラズモン材料との間に誘電体層を配置すること、を更に含む、例示的実施形態1D~24Dのいずれか1つに記載の方法。
26D.誘電体層が、酸化物、炭化物、窒化物、カルコゲニド、又はポリマーのうちの少なくとも1つを含む、例示的実施形態25Dに記載の物品。
27D.誘電体層が連続層である、例示的実施形態25D又は26Dのいずれかに記載の方法。
28D.誘電体層が不連続層である、例示的実施形態25D又は26Dのいずれかに記載の物品。
1E.本明細書に記載の物品と、
検体の存在を分光学的に(例えば、表面増強ラマン散乱、表面増強蛍光、又は表面増強赤外吸収)特定するため、物品を使用するための使用説明書と、
を含む、キット。
1F.検体の存在を分光学的に特定する方法であって、
対象検体を本明細書に記載の物品に吸着させることと、
吸着された検体に電磁放射線を(例えば、レーザーを介して)照射することと、
照射され吸着された検体の電磁散乱スペクトル、電磁反射スペクトル、電磁発光スペクトル、又は電磁吸収スペクトルのうちの少なくとも1つを得ることと、
スペクトルを分析して、照射され吸着された検体の電磁散乱、電磁反射、電磁発光、又は電磁吸収特性のそれぞれを特定することと、
を含む、方法。例えば、検体からの一連の特徴的なラマン散乱帯域の存在により、試料体積中の検体の存在、又は更には量を示すことができる。
基材上の粒子研磨方法
次の実施例にて使用されるポリマー基材は、位置関係的に「ひずみを与えられた状態」(例えば、熱収縮基材において予め延伸された状態)、及び位置関係的に「緩和された状態」(例えば、熱収縮基材において加熱後の状態)を有していた。全ての基材を、次の実施例にて、別途注記のない限り、受領したままの状態で使用した(例えば、感圧接着剤(PSA)コーティングを粒子コーティングの前に適用の場合)。
コーティングされたフィルムを、2つのポリテトラフルオロエチレン(PTFE)メッシュスクリーンの間に(コーティング面を上にして)置き、150℃(空気温度)にて2分間(PO熱収縮フィルムに対して)又は3分間(PS熱収縮フィルム)予熱されたオーブン内に入れた後、迅速に除去して1分以内に約40℃まで冷却した。縮んだ試料は、目立ってより厚くなると同時に、長手方向でより小さくなった(程度は使用した特定の基材フィルムの収縮比に依存)。収縮比は、収縮前の「位置関係的に緩和可能な」ベース基材の収縮寸法/弛緩寸法の長さ(例えば、PO熱収縮フィルムの場合の幅又は長さ)を収縮後の同じ寸法の長さで割ることによって算出した。より低い収縮比(約2:1)のためには、オーブン温度を117℃に設定した。
以下の実施例のうちの1つについて、粒子をコーティングする前に、PO熱収縮フィルム上にエチレン-ビニルアセテートコポリマー樹脂(「DUPONT ELVAX 40L-03」)コーティングを調製した。約10重量%固形分の溶液をトルエン中で調製し、ワイヤ巻きサイズ4番のロッド(0.4milのウェットフィルム厚)を用いてPOフィルム上にコーティングした。ウェットフィルムコーティングされた基材を50℃の加熱空気中で約2.6分間乾燥させた。得られたコーティングされたフィルムは、以下の実施例において「PO熱収縮フィルム/エチレン-ビニルアセテートコポリマー樹脂(「DUPONT ELVAX 40 L-03」)と呼ばれる。
画像は、走査型電子顕微鏡(SEM)(日本電子(東京)から「JEOL BENCH TOP SEM」の商品名で入手)を使用して得られた。45°角マウント(Ted Pella,Inc.(Redding,CA)から「PELCO SEMCLIP 45/90° MOUNT」(番号16357-20)の商品名で入手)を、SEM内に試料をマウントするのに使用した。導電性カーボンテープ(3M Companyから「3M TYPE9712XYZ AXIS ELECTRICALLY CONDUCTIVE DOUBLE SIDED TAPE」の商品名で入手)の小片を、マウントの45°角表面の上部に配置し、カーボンテープ上へフィルム/チューブの小片を貼り付けることにより、試料をマウントした。可能な場合、試料片を、可能な限り45°角表面の上端に近接させるように置いた。次に、少量の銀塗料(Ted Pella,Inc.(Redding,CA)から「PELCO CONDUCTIVE LIQUID SILVER PAINT」(番号16034)の商品名で入手)を、各試料片の小さな領域に適用し、カーボンテープ、アルミニウムマウント表面のいずれか片方又は両方に接触するように広げた。塗料を少しの間、室温で送風乾燥した後、マウントした試料アセンブリをスパッタ/エッチング装置(Denton Vacuum,Inc.(Moorestown,NJ)から「DENTON VACUMM DESK V」の商品名で入手)内に置いて、チャンバを約0.04トールまで真空引きした。次に、スパッタチャンバ内にアルゴンガスを導入し、圧力を約0.06トールで安定させた後、プラズマを発生させ、120秒間、約30mAにてアセンブリ上に金をスパッタコーティングした。
銀又は金層を、超低真空「電子ビーム蒸着」チャンバ内で基材上に堆積させた。このチャンバは、Kurt J.Lesker Company(Jefferson Hills,PA)から入手した。試料を、Kaptonテープ(3M Companyから商品名「3M POLYIMIDE FILM TAPE 5413」で入手)を用いて、10インチ×10インチ(25cm×25cm)の金属板上に低く保持し、ロードロックチャンバ内に下向きに配置した(堆積は主チャンバの下部からであり、試料は、供給源材料の約45cm(18インチ)上にある)。ロードロックを、1×10-5トール(1.33×10-3Pa)より低くなるまでポンプダウンした後、板を主チャンバ内に移動させた。主チャンバ圧は、3×10-6トール(8×10-4Pa)よりも低い範囲であった。
表面増強ラマン散乱(SERS)活性は、少量の1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(BPE)(Sigma Aldrich(St.Louis,MO)から入手)を基材(約5mm×5mmサイズ)の各々に適用することによって調べた。様々な濃度の1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)溶液を、メタノール(HH-GCグレード、EMD Chemicals(Gibbstown,NJ)から入手)中で調製した。各場合において、2μL又は4μLの1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)溶液を基材に適用し、22℃で少なくとも2分間空気中で乾燥させた。次いで、50倍/0.75NA対物レンズを通して集束される785-nmダイオードレーザーを備える共焦点ラマン顕微鏡(Renishaw(Gloucestershire,UK)から商品名「RENISHAW INVIA」で入手)、又は40倍対物レンズを通して集束される785-nmダイオードレーザーを備えるラマン顕微鏡(Metrohm Raman(Laramie,WY)から商品名「SnowY Range IM-52」で入手)を用いて、コーティングされた基材のラマンスペクトルを取得した。
CE1~CE5は、様々な銀コーティングされた平坦な表面(スライドガラス、PO熱収縮フィルム、及びPS熱収縮フィルム)から調製した。別途注記のない限り、全ての実施例は、収縮した基材上にコーティング金属を堆積させた。CE4及びCE5については、収縮後に銀コーティングを行った。銀の厚さは100nmであった。
CE6、EX1、及びEX2の試料を調製するには、上記の「コーティングされた基材を位置関係的に緩和させる方法」を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて銀堆積を行うことによった。銀堆積の厚さは100nmであった。基材を位置関係的に緩和させ、得られた、上にコーティングを有する基材を、上述のようにSEMの使用によって検査した。以下の表2に、CE6並びにEX1及びEX2の試料を調製するために使用される、基材、コーティング粒子、焼成条件、及び測定された収縮比をまとめる。
EX3の試料を調製するには、上述の「コーティングされた基材を位置関係的に緩和させる方法」を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて銀堆積を行うことによった。銀堆積の厚さは100nmであった。以下の表3に、EX3の試料を調製するために使用される基材、コーティング粒子、焼成条件、及び測定された収縮比をまとめる。
EX4~EX7の試料を調製するには、上述の「コーティングされた基材を位置関係的に緩和させる方法」を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて金堆積を行うことによった。金堆積の厚さは100nmであった。CE7及びCE8は、それぞれ、金の堆積なし及び粒子なしの比較例である。2μLの100μM 1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)をCE7、CE8、及びEX4~EX7に添加し、22℃で少なくとも2分間空気中で乾燥させた後、ラマンスペクトルを得た。以下の表4は、基材、コーティング粒子、焼成条件、及び測定された収縮比、並びに2μLの100μM 1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)からの1200cm-1での積分強度についてまとめている。
EX8~EX14の試料を調製するには、上述の方法を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて金堆積を行うことによった。金堆積の厚さは100nmであった。焼成条件は150℃で2分間であった。2μLの様々な濃度の1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)溶液をEX8~EX14に添加し、22℃で少なくとも2分間空気中で乾燥させた後、ラマンスペクトルを得た。以下の表5は、基材、コーティング粒子、コーティング金属、測定された収縮比、1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)濃度、及び2μLの様々な濃度の1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)からの1200cm-1での積分強度についてまとめている。
EX15~EX34の試料を調製するには、上述の「コーティングされた基材を位置関係的に緩和させる方法」を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて金堆積を行うことによった。金層の厚さを、下の表6に示す。
EX35~EX38の試料を調製するには、上述の「コーティングされた基材を位置関係的に緩和させる方法」を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて金堆積を行うことによった。金層の厚さは100nmであった。焼成条件は150℃で2分間であった。4μLの100μM 1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)をEX35~EX38に添加し、22℃で少なくとも2分間空気中で乾燥させた後、ラマンスペクトルを得た。以下の表7は、基材、コーティング粒子、コーティング金属、測定された収縮比、及び4μLの100μM 1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)からの1200cm-1での積分強度についてまとめている。
EX39~EX46の試料を調製するには、上述の方法を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて銀堆積を行うことによった。堆積した銀の厚さを、下の表8に示す。
EX47~EX53の試料を調製するには、上述の方法を使用して「位置関係的にひずみを与えられた」状態の基材上に粒子をコーティングし、次にその基材を位置関係的に緩和させ、続いて銀及び金堆積を行うことによった。最初に50nmの銀を堆積させ、続いて50nmの金を堆積させた。焼成条件は150℃で2分間であった。収縮比は4.80:1であった。4μLの様々な濃度の1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)溶液をEX47~EX53に添加し、22℃で少なくとも2分間空気中で乾燥させた後、ラマンスペクトルを得た。以下の表9は、基材、コーティング粒子、コーティング金属、1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)濃度、及び4μLの様々な濃度の1-2-ビス(4-ピリジル)エチレン(「BPE」)からの1200cm-1での積分強度についてまとめている。
Claims (9)
- 第1主表面を有する位置関係的に緩和されたポリマー基材を含む物品であって、前記第1主表面は、前記第1主表面に付着した複数の二次元粒子を含み、複数の前記二次元粒子が、集団的外表面と、前記集団的外表面の少なくとも一部分の上のプラズモン材料を含む層とを有し、前記粒子の数の少なくとも50%において、個々の前記粒子の少なくとも20%の、前記ポリマー基材の前記第1主表面から5度~175度の範囲の接線角を有する点からなる表面エリアがあり、前記プラズモン材料が金を含む場合には前記プラズモン材料を含む層が少なくとも25nmの平面等価厚を有し、前記プラズモン材料が金以外の材料を含む場合には前記プラズモン材料を含む層が少なくとも10nmの平面等価厚を有する、物品。
- 前記粒子が誘電体材料を含む、請求項1に記載の物品。
- 前記複数の粒子とプラズモン材料との間に配置された誘電体層を更に含む、請求項1または2に記載の物品。
- 物品であって、第1主表面を有する位置関係的に緩和されたポリマー基材であって、前記ポリマー基材の前記第1主表面上に結合層を有するポリマー基材と、前記結合層に付着し、集団的外表面、及び前記集団的外表面の少なくとも一部分の上にプラズモン材料を含む層を有する複数の二次元粒子と、を含み、前記粒子の各々が、外表面を有しており、前記粒子の数の少なくとも50%において、個々の前記粒子の少なくとも20%の、前記ポリマー基材の前記第1主表面から5度~175度の範囲の接線角を有する点からなる表面エリアがあり、前記プラズモン材料が金を含む場合には前記プラズモン材料を含む層が少なくとも25nmの平面等価厚を有し、前記プラズモン材料が金以外の材料を含む場合には前記プラズモン材料を含む層が少なくとも10nmの平面等価厚を有する、物品。
- 粒子を配向させる方法であって、
複数の粒子をポリマー基材の主表面に適用して、前記ポリマー基材の前記主表面上に、コーティングであって、前記コーティングが複数の前記粒子を含み、前記粒子の各々が独立して前記ポリマー基材の前記主表面から0度以上90度未満の角度である鋭角を有するものである、コーティングを設けることと、
前記コーティングされたポリマー基材を位置関係的に緩和させることであって、緩和させると、前記粒子の数の少なくとも50%が、少なくとも5度より大きく、前記ポリマー基材の前記第1主表面から離れて前記鋭角を変化させ、前記粒子が集団的外表面を有する、緩和させることと、
前記集団的外表面の少なくとも一部分の上にプラズモン材料を含む層を堆積させることと、
を含み、
前記プラズモン材料が金を含む場合には前記プラズモン材料を含む層が少なくとも25nmの平面等価厚を有し、前記プラズモン材料が金以外の材料を含む場合には前記プラズモン材料を含む層が少なくとも10nmの平面等価厚を有する、
方法。 - 前記コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一次元で前記初期の長さの少なくとも20%に位置関係的に緩和される、請求項5に記載の方法。
- 前記コーティングされたポリマー基材が初期の長さを有し、少なくとも一次元で前記初期の長さの少なくとも20%に位置関係的に緩和される、請求項5~6のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1~4のいずれか一項に記載の物品と、
検体の存在を分光学的に特定するため、前記物品を使用するための使用説明書と、
を含む、キット。 - 検体の存在を分光学的に特定する方法であって、
対象検体を請求項1~4のいずれか一項に記載の物品に吸着させることと、
前記吸着された検体に電磁放射線を照射することと、
前記照射され吸着された検体の電磁散乱スペクトル、電磁反射スペクトル、電磁発光スペクトル、又は電磁吸収スペクトルのうちの少なくとも1つを得ることと、
前記スペクトルを分析して、前記照射され吸着された検体の電磁散乱、電磁反射、電磁発光、又は電磁吸収特性のそれぞれを特定することと、
を含む、方法。
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