Новости Hardware

В Германии разработали датчик, который поможет увидеть мир наночастиц в динамике

Исследователи из Технологического института Карлсруэ (KIT) разработали датчик, который не только обнаруживает всё более мелкие наночастицы, но также определяет их состояние и отслеживает их перемещение в пространстве. С помощью новых датчиков можно будет увидеть то, что раньше было сложно или невозможно, от вирусов в воздухе и белков в организме до отдельных примесей в полупроводниках и многое другое.

Источник изображения: Markus Breig, KIT

Источник изображения: Markus Breig, KIT

Статья о разработке опубликована в издании Nature Communications и свободно доступна по ссылке. Если коротко, то предложенный учёными высокочувствительный и компактный датчик представляет собой новый тип хорошо известного резонатора Фабри-Перо. Это система из двух соосных и расположенных друг против друга зеркал, свет между которыми многократно отражается вплоть до проявления эффекта резонанса. И если в обычных микроскопах со световым полем наноразмерные объекты не видны, поскольку они слишком малы для детектируемого отражения и поглощения световых волн, то находясь в световом поле тысячи отражений тайное становится явным.

Если наночастица находится в наблюдаемом световом поле, она тысячи раз взаимодействует со светом и это ведёт к изменению интенсивности света, что вполне может быть измерено. Более того, световое поле будет иметь различную интенсивность в разных точках пространства. Это позволяет сделать выводы о положении и поведении наночастицы в трёхмерном пространстве. Тем самым появляется возможность наблюдать броуновское движение в среде, где молекулы сталкиваются с наночастицами и изучать как среды, так и наночастицы во всём их многообразии. Нельзя сказать, что это было невозможно делать раньше, но довольно простым способом, который предложили немецкие учёные, наблюдения были недоступны.

Источник изображения: Nature Communications

Источник изображения: Nature Communications

Потенциальным применением резонатора может быть обнаружение трёхмерного движения с высоким временным разрешением и определение оптических свойств биологических наночастиц, таких как белки, ДНК или вирусы. Таким образом, датчик может дать представление о ещё не изученных биологических процессах. Сам по себе датчик представляет волоконноопоптическую систему с разрывом и зеркальными срезами, между которыми пропускаются образцы для изучения. Накачка происходит лазером.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
Прежде чем оставить комментарий, пожалуйста, ознакомьтесь с правилами комментирования. Оставляя комментарий, вы подтверждаете ваше согласие с данными правилами и осознаете возможную ответственность за их нарушение.
Все комментарии премодерируются.
Комментарии загружаются...
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥