اكتشاف طريقة ثورية للكشف عن المواد البلاستيكية النانوية!

اكتشاف طريقة ثورية للكشف عن المواد البلاستيكية النانوية!

طورت جامعة شتوتغارت عملية جديدة يمكن أن تحدث ثورة في الكشف عن جزيئات البلاستيك النانوي. يستخدم هذا "المنخل البصري" المبتكر تأثيرات الرنين في الثقوب الصغيرة لجعل وجود هذه الجزيئات البلاستيكية الدقيقة مرئيًا. كيف uni-stuttgart.de وكما ورد، فإن العملية تعتمد على انخفاضات صغيرة، تسمى فراغات مي، والتي يتم إنشاؤها في أشباه الموصلات.

يعد تفاعل الضوء الوارد مع هذه الثقوب جزءًا مهمًا من التكنولوجيا. يرتبط هذا التفاعل ارتباطًا وثيقًا بقطر وعمق الآبار ويؤدي إلى تأثير لوني مميز يمكن رؤيته بوضوح تحت المجهر الضوئي. يوضح طالب الدكتوراه دومينيك لوديشر، وهو المؤلف الأول للمنشور في "Nature Photonics"، أن تغير اللون يصبح واضحًا بمجرد دخول الجسيم إلى إحدى الآبار.

التفاصيل الفنية والتصنيع

ولإنشاء المنخفضات الصغيرة، استخدم ماريو هنتشيل وزملاؤه من جامعة شتوتغارت والجامعة الوطنية الأسترالية تقنيات مبتكرة مثل قطع الشعاع الأيوني. تسمح هذه الطريقة بالتصنيع الدقيق لمصفوفات من التجاويف الدائرية الصغيرة في رقاقة السيليكون. ويبلغ قطر التجاويف وأعماقها بضع مئات من النانومترات فقط، ووفقا للنتائج Nature.com ، أصداء مي التي تعتبر حاسمة في تشتيت الضوء المرئي.

ومن المثير للاهتمام أن هندسة التجاويف وحجمها تحدد كلاً من كفاءة التشتت وتشبع اللون المطلوب للتعرف الصحيح على المواد البلاستيكية النانوية. يوضح هنتشيل أن الجمع بين هذه الخصائص يتيح اكتشاف الألوان بدقة شديدة.

نتائج البحوث والتطبيقات الحالية

وبالإضافة إلى التطورات في جامعة شتوتغارت، تدعم الدراسات الحالية التطبيق العملي لهذه التكنولوجيا. وفي دراسة أخرى، تم تصنيع صفائف الرنانات النانوية Si/SiO2، والتي يمكن أن تساهم بشكل كبير في تحسين اكتشاف الضوء وانبعاثه في المواد. تتكون هذه المكونات ذات البنية النانوية من أعمدة أسطوانية مرتبة على شكل سباعيات مرصوصة بإحكام، مثل Nature.com ذكرت. أحد الجوانب البارزة في هذا البحث هو التحول الأزرق الملحوظ لحوالي 10 ميجا فولت من الأصداء بعد نقل أحادي الطبقة MoSe2 إلى المرنانات النانوية.

باختصار، يمكن ملاحظة أن الغربال البصري من شتوتغارت لا يمثل تقدمًا في الكشف البيئي فحسب، بل يقدم أيضًا رؤى أساسية لتطوير أنظمة نصف دفتر الأستاذ الجديدة التي تعتبر مهمة للكشف عن الضوء وانبعاثه. يمكن أن يلعب استخدام التكنولوجيا لمراقبة المواد البلاستيكية النانوية في البيئة دورًا حاسمًا في المستقبل القريب.