Hydrogen sensors and hydrogen-activated switches were fabricated from arrays of mesoscopic palladium wires. These palladium "mesowire" arrays were prepared by electrodeposition onto graphite surfaces and were transferred onto a cyanoacrylate film. Exposure to hydrogen gas caused a rapid (less than 75 milliseconds) reversible decrease in the resistance of the array that correlated with the hydrogen concentration over a range from 2 to 10%. The sensor response appears to involve the closing of nanoscopic gaps or "break junctions" in wires caused by the dilation of palladium grains undergoing hydrogen absorption. Wire arrays in which all wires possessed nanoscopic gaps reverted to open circuits in the absence of hydrogen gas.

Metallic molybdenum (Mo(o)) wires with diameters ranging from 15 nanometers to 1.0 micrometers and lengths of up to 500 micrometers (0.5 millimeters) were prepared in a two-step procedure. Molybdenum oxide wires were electrodeposited selectively at step edges and then reduced in hydrogen gas at 500 degrees C to yield Mo(o). The hemicylindrical wires prepared by this technique were self-uniform, and the wires prepared in a particular electrodeposition (in batches of 10(5) to 10(7)) were narrowly distributed in diameter. Wires were obtained size selectively because the mean wire diameter was directly proportional to the square root of the electrolysis time. The metal nanowires could be embedded in a polystyrene film and lifted off the graphite electrode surface. The conductivity and mechanical resiliency of individual embedded wires were similar to those of bulk molybdenum.

Hole-mask colloidal lithography (HCL) represents a truly versatile and simple bottom-up nanofabrication method based on colloidal self-assembly lithographic patterning. The HCL technique provides an effective means of patterning vast surface areas with diverse functional nanoarchitectures. Examples include arrays of nanodiscs, oriented elliptical nanostructures, (binary) nanodisc pairs, nanocones on extended surfaces and nanodiscs embedded in a surrounding matrix.

Localized surface plasmon resonances (LSPR) are collective electronic excitations in metallic nanoparticles. The LSPR spectral peak position, as a function of nanoparticle size and material, is known to depend primarily on dynamic depolarization and electron structure related effects. The former gives rise to the well-known spectral red shift with increasing nanoparticle size. A corresponding understanding of the LSPR spectral line width for a wide range of nanoparticle sizes and different metals does, however, not exist. In this work, the radiative and nonradiative damping contributions to the LSPR line width over a broad nanoparticle size range (40-500 nm) for a selection of three metals with fundamentally different bulk dielectric properties (Au, Pt, and Al) are explored experimentally and theoretically. Excellent agreement was obtained between the observed experimental trends and the predictions based on electrostatic spheroid theory (MLWA), and the obtained results were successfully related to the specific band structure of the respective metal. Moreover, for the first time, a clear transition from a radiation damping dominated to a quenched radiation damping regime (subradiance) in large nanoparticles was observed and probed by varying the electron density through appropriate material choice. To minimize inhomogeneous broadening (commonly present in ensemble-based spectroscopic measurements), a novel, electron-beam lithography (EBL)-based nanofabrication method was developed. The method generates large-area 2D patterns of randomly distributed nanodisks with well-defined size and shape, narrow size distribution, and tunable (minimum) interparticle distance. In order to minimize particle-particle coupling effects, sparse patterns with a large interparticle distance (center-to-center ≥6 particle diameters) were considered.

Photocatalytic hydrogen (H 2 ) production represents a very promising but challenging contribution to a clean, sustainable and renewable energy system. The photocatalyst material plays a key role in photocatalytic H 2 production, and it has proven difficult to obtain corrosion resistant, chemically stable, visible light harvesting and highly efficient photocatalysts, which have their band edges matching the O 2 and H 2 production levels. Nanoscience and nanotechnology are opening a new vista in the development of highly active, nanostructured photocatalysts with large surface areas for optimized light absorption, minimized distances (or times) for charge-carrier transport, and further favorable properties. Our focus here is on recently developed nanostructured photocatalysts. In particular, the particle size, chemical composition (including dopants), microstructure, crystal phase, morphology, surface modification, bandgap and flat-band potential of the nanophotocatalysts have shown a visible effect on photocatalytic H 2 production rates, which may be further increased by adding sensitizers, cocatalysts or scavengers. Finally, potential directions required to push this research field a step further are highlighted.