Om det är sant att bra saker kommer i små paket, då kan National Institute of Standards and Technology (NIST) nu göra alla som arbetar med nanopartiklar väldigt glada. NIST gav nyligen ut referensmaterial (RM) 8027, det minsta kända referensmaterialet som någonsin skapats för att validera mätningar av dessa konstgjorda, ultrafina partiklar mellan 1 och 100 nanometer (miljarddelar av en meter) i storlek.

RM 8027 består av fem hermetiskt förseglade ampuller som innehåller en milliliter kiselnanopartiklar – alla certifierade för att vara nära 2 nanometer i diameter – suspenderade i toluen. För att ge lämpliga storlekar för den nya RM, nanokristallerna är etsade från en kiselwafer, separeras med ultraljud och stabiliseras sedan i ett organiskt skal. Partikelstorlek och kemisk sammansättning bestäms av dynamisk ljusspridning, analytisk centrifugering, elektronmikroskopi och induktivt kopplad plasmamasspektrometri (ICP-MS), en kraftfull teknik som kan mäta grundämnen i koncentrationer så låga som flera delar per miljard.

"För alla som arbetar med nanomaterial i dimensionerna 5 nanometer eller mindre, våra välkarakteriserade nanopartiklar kan säkerställa att deras mätningar är korrekta, " säger NIST forskningskemist Vytas Reipa, ledare för teamet som utvecklade och kvalificerade RM 8027.

Kiselnanopartiklar som de i RM 8027 studeras som alternativa halvledarmaterial för nästa generations fotovoltaiska solceller och solid-state belysning, och som ersättning för kol i katoderna på litiumbatterier. En annan potentiell tillämpning kommer från det faktum att kiselkristaller vid dimensioner på 5 nanometer eller mindre fluorescerar under ultraviolett ljus. På grund av denna egendom, kiselnanopartiklar kan en dag fungera som lätt detekterbara "taggar" för att spåra ämnen i nanostorlek i biologiska, miljö- eller andra dynamiska system.