{"id":115730,"date":"2018-03-11T10:44:26","date_gmt":"2018-03-11T10:44:26","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/thermo-plasmonics-controlling-and-probing-temperature-on-the-nanometer-scale\/"},"modified":"2018-03-11T10:44:26","modified_gmt":"2018-03-11T10:44:26","slug":"thermo-plasmonics-controlling-and-probing-temperature-on-the-nanometer-scale","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/optica\/thermo-plasmonics-controlling-and-probing-temperature-on-the-nanometer-scale\/","title":{"rendered":"Thermo-plasmonics: controlling and probing temperature on the nanometer scale"},"content":{"rendered":"<h2>Tesis doctoral de <strong> Jon Shon Donner <\/strong><\/h2>\n<p>En las \u00faltimas d\u00e9cadas, la \u00f3ptica ha sido esencial en muchas aplicaciones en la sociedad moderna.  La nano-\u00f3ptica, que estudia el comportamiento de la luz a escala nanom\u00e9trica, promete tener el mismo impacto.  Sin embargo, cuando se utilizan elementos \u00f3pticos tradicionales como espejos y lentes para controlar la propagaci\u00f3n de la luz, existe un l\u00edmite fundamental en la localizaci\u00f3n del campo electromagn\u00e9tico que puede a priori impedir la posibilidad de utilizar la \u00f3ptica en la escala nanom\u00e9trica.  Una manera de mejorar el confinamiento de las ondas electromagn\u00e9ticas es acopl\u00e1ndolas con materiales que tienen una alta permitividad diel\u00e9ctrica.  En este contexto, se ha dedicado un inter\u00e9s particular en las nanoestructuras met\u00e1licas compuestas de oro.  En este caso, la interacci\u00f3n puede llevar a una oscilaci\u00f3n coherente y colectiva de los electrones del metal, la cual es conocida como el plasm\u00f3n de superficie (ps).  Esta interacci\u00f3n conlleva a un aumento tanto de la absorci\u00f3n como la dispersi\u00f3n de la luz. un efecto inherente en dichos sistemas es la inevitable amortiguaci\u00f3n del ps.  Esto causa la disipaci\u00f3n interna por efecto joule, la cual resulta en la generaci\u00f3n de calor.  A pesar que este fen\u00f3meno es considerado como una desventaja en muchas aplicaciones en plasm\u00f3nica, estudios recientes han demostrado la promesa de la generaci\u00f3n de calor en la nanoescala.  Esta estrategia est\u00e1 en la base de un campo llamado termo-plasm\u00f3nica.  Controlar, explotar y monitorizar el calentamiento plasm\u00f3nico es el tema de mi tesis doctoral. en el primer cap\u00edtulo de la tesis se describe el efecto joule inducido en nanopart\u00edculas plasm\u00f3nicas.  Despu\u00e9s, este concepto es utilizado para desarrollar aplicaciones f\u00edsicas y biol\u00f3gicas que dependen de la habilidad de controlar la temperatura en la nanoescala para perturbar el ambiente local. una aplicaci\u00f3n f\u00edsica consistiendo de un lente fotot\u00e9rmico basado en el calentamiento plasm\u00f3nico y con afinaci\u00f3n r\u00e1pida est\u00e1 descrito en el tercer cap\u00edtulo.  Para este fin, desarrollamos un modelo para predecir el comportamiento del lente.  A continuaci\u00f3n, se realiz\u00f3 la caracterizaci\u00f3n experimental de un lente termal. Finalmente, mostramos que dicho sistema puede ser utilizado para la variaci\u00f3n local r\u00e1pida y precisa del plano focal. en el cuarto cap\u00edtulo describo otra aplicaci\u00f3n  que utilizala generaci\u00f3n de calor a la nanoescala para modificar e incluso controlar el flujo de un fluido en un sistema microfluidico.  Para ello, hemos calculado num\u00e9ricamente la convecci\u00f3n de un fluido que es inducida por el calentamiento plasm\u00f3nico en la micro y nanoescala.  Luego, se presenta una implementaci\u00f3n experimental de una bomba microfluidica basada en el calentamiento plasm\u00f3nico. las aplicaciones mencionadas anteriormente dependen de la conversi\u00f3n opto-t\u00e9rmica eficiente en nanopart\u00edculas de oro para generar fuentes de calor locales.  Una ventaja del oro es que no es t\u00f3xico, permitiendo as\u00ed aplicaciones de la termo-plasm\u00f3nica en sistemas biol\u00f3gicos.    con esto en mente, hemos desarrollado una herramienta que permite medir la temperatura en la nanoescala en sistemas biol\u00f3gicos.  Esto se lleva a cabo al monitorizar la anisotrop\u00eda de la polarizaci\u00f3n de la fluorescencia (apf) de una mol\u00e9cula fluorescente.  Espec\u00edficamente, en el quinto cap\u00edtulo mapeamos la temperatura celular in-vitro monitorizando el apf  de la prote\u00edna fluorescente verde (gfp).  Aplicamos este m\u00e9todo para medir la temperatura generada por el calentamiento fotot\u00e9rmico de nanobarras de oro dentro y fuera de c\u00e9lulas.  Consecuentemente, extendemos esta t\u00e9cnica y realizamos los primeros mapas de temperatura intracelular in vivo.  En el sexto cap\u00edtulo demostramos este m\u00e9todo en gusanos que contienen neuronas que expresan la gfp.  En ambos casos demostramos que el m\u00e9todo permite resoluci\u00f3n espacial en el l\u00edmite de difracci\u00f3n, buena precisi\u00f3n de temperatura y una lectura r\u00e1pida, todo esto junto con una alta biocompatibilidad.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00ab<strong>Thermo-plasmonics: controlling and probing temperature on the nanometer scale<\/strong>\u00ab<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Thermo-plasmonics: controlling and probing temperature on the nanometer scale <\/li>\n<li><strong>Autor:<\/strong>\u00a0 Jon Shon Donner <\/li>\n<li><strong>Universidad:<\/strong>\u00a0 Polit\u00e9cnica de catalunya<\/li>\n<li><strong>Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 30\/05\/2014<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3>Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Director de la tesis<\/strong>\n<ul>\n<li>Roman Quidant<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li><strong>Tribunal<\/strong>\n<ul>\n<li>Presidente del tribunal: alexander Govorov <\/li>\n<li>daniel Jaque garcia (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<li>  (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Tesis doctoral de Jon Shon Donner En las \u00faltimas d\u00e9cadas, la \u00f3ptica ha sido esencial en muchas aplicaciones en la 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