0
2122
Газета Интернет-версия

12.03.2019 19:11:00

Торнадо работает на чипе

Сортировку молекул можно производить с помощью поверхностных плазмонов

Тэги: нанотехнологии, физика


52-12-1.jpg
В золотой фольге под защитным стеклом (glass)
лучом лазера генерируется плазмон. ETPflow
– ток; ITO (Indium Tin Oxyde) – полупроводник
на основе индия и окисла олова.
Известно, что квантовые эффекты реализуются лишь в наномасштабах, теряя свою актуальность при переходе в реалии привычного нам макроскопического мира. Долгие десятилетия воспроизводимость квантовых эффектов оставалась лишь мечтой. Но сегодня ситуация коренным образом меняется в связи с появлением так называемых метаматериалов, ранее в природе не существовавших.

Прогрессу метаматериалов способствовали лазеры, с помощью которых стала возможной, например, модификация поверхности золотой фольги, в которой делаются ничтожно маленькие отверстия. С помощью лазерного луча можно перемещать и даже поворачивать вокруг своей оси микроскопические частицы вещества.

В Университете Вандербильта (США) с помощью сверхточной фокусировки лазерного луча в ничтожно малом объеме нанодырки сумели получить резонанс плазмона. Последний представляет собой общую волну поверхностных электронов (электронной плазмы), с помощью которой удерживаются молекулы. «Обездвиженные» молекулы, а также вирусы и фрагменты ДНК затем можно исследовать посредством мощного микроскопа.

52-12-2.jpg
Нанодырки в золотой фольге, где
обездвиживаются молекулы исследуемого
вещества. Иллюстрации Physorg
Сотрудникам Университета Вандербильта помогали их коллеги другого американского университета – Пурдью. Его специалисты сумели за счет быстрой смены направлений поляризованного света «раскрутить» пылинки кремния (диаметром не более 100 нанометров) до скорости 60 млрд оборотов в секунду! Можно отметить, что частота вращения в миллиард соответствует гигагерцу (ГГц). С помощью такого «девайса» космологи, в частности, надеются проверить гипотезу, согласно которой космическое излучение, достигающее Земли, генерируется частицами межзвездной пыли.

Для земного использования в Университете Пурдью придумали самый настоящий «торнадо», представляющий собой лабораторию на чипе (lab-on chip). Оно начинается в виде распространения резонирующего плазмона, генерируемого на поверхности золотой фольги. Преимуществом нового подхода является также возможность сортировки частиц, например, молекул лекарств (пестицидов с полей, антибиотиков и т.п.), попадающих в поверхностные и подпочвенные воды артезианских скважин.

По мнению авторов исследования, плазмонная сортировка более практична и надежнее всех ныне существующих способов. При этом потребляет меньше энергии, поскольку используется маломощный лазер, и в то же время обладает более высокой чувствительностью. Ее повышению будет способствовать комбинация благородных металлов (известно, что плазмоны легче всего генерируются на поверхности золота и серебра), а также использование полупроводниковых наночастиц. Это откроет возможность цветной печати, сохраняющей яркость красок на протяжении долгого времени. n


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Главкнига. Чтение, изменившее жизнь

Главкнига. Чтение, изменившее жизнь

Александр Анашкин

0
563
Тепло Арбата и горечь Таганки

Тепло Арбата и горечь Таганки

Наталья Рубанова

Москва как ортопедия смысла

0
1390
Лучший выход – всегда насквозь

Лучший выход – всегда насквозь

Инна Кулишова

Венеция жила в Иосифе Бродском, он жил в ней – может, гулял уличным котом, как и хотел

0
1788
Всё – с «Начала…»

Всё – с «Начала…»

Лиза Бакт

Первое в России исследование библиохроники русской Ньютонианы

0
3113

Другие новости

Загрузка...
24smi.org