Vallankumouksellinen menetelmä nanomuovien havaitsemiseksi löydetty!

Vallankumouksellinen menetelmä nanomuovien havaitsemiseksi löydetty!

Stuttgartin yliopisto on kehittänyt uuden prosessin, joka voi mullistaa nanomuovihiukkasten havaitsemisen. Tämä innovatiivinen "optinen seula" käyttää resonanssiefektejä pienissä reikissä tehdäkseen näiden mikromuovihiukkasten läsnäolon näkyväksi. Miten uni-stuttgart.de kerrotaan, että prosessi perustuu pieniin syvennyksiin, niin kutsuttuihin Mie Voideihin, jotka syntyvät puolijohteessa.

Tulevan valon vuorovaikutus näiden reikien kanssa on olennainen osa tekniikkaa. Tämä vuorovaikutus liittyy läheisesti kuoppien halkaisijaan ja syvyyteen ja johtaa tyypilliseen väriefektiin, joka näkyy selvästi optisella mikroskoopilla. Tohtoriopiskelija Dominik Ludescher, joka on "Nature Photonics" -julkaisun ensimmäinen kirjoittaja, selittää, että värinmuutos tulee selväksi heti, kun hiukkanen tulee johonkin kaivoista.

Tekniset tiedot ja valmistus

Pienten painaumien luomiseksi Mario Hentschel ja hänen kollegansa Stuttgartin yliopistosta ja Australian National Universitystä käyttivät innovatiivisia tekniikoita, kuten ionisädeleikkausta. Tämä menetelmä mahdollistaa pienten, pyöreiden onteloiden ryhmien tarkan valmistamisen piikiekkoon. Onteloiden halkaisijat ja syvyydet ovat vain muutaman sadan nanometrin ja tulosten mukaan v nature.com, Mie-resonanssit, jotka ovat ratkaisevia näkyvän valon sironnan kannalta.

Mielenkiintoista on, että onteloiden geometria ja tilavuus määräävät sekä sironnan tehokkuuden että värikylläisyyden, joka tarvitaan nanomuovien oikeaan tunnistamiseen. Hentschel selittää, että näiden ominaisuuksien yhdistelmä mahdollistaa erittäin tarkan värintunnistuksen.

Ajankohtaiset tutkimustulokset ja sovellukset

Stuttgartin yliopiston kehityksen lisäksi nykyiset tutkimukset tukevat tekniikan käytännön soveltamista. Toisessa tutkimuksessa valmistettiin Si/SiO2-nanoresonaattoriryhmiä, jotka voisivat merkittävästi parantaa valon havaitsemista ja emissiota materiaaleissa. Nämä nanorakenteiset komponentit koostuvat sylinterimäisistä pylväistä, jotka on järjestetty tiiviisti pakatuiksi heptaameereiksi, kuten nature.com raportoitu. Merkittävä näkökohta tässä tutkimuksessa on havaittu resonanssien noin 10 meV:n sininen siirtymä sen jälkeen, kun MoSe2-yksikerroskerrokset on siirretty nanoresonaattoreihin.

Yhteenvetona voidaan todeta, että Stuttgartin optinen seula ei ainoastaan ​​edusta edistystä ympäristön havaitsemisessa, vaan tarjoaa myös perustavanlaatuisia näkemyksiä uusien valontunnistuksen ja -emission kannalta tärkeiden puolilukujärjestelmien kehittämiseen. Teknologian käyttö nanomuovien seurantaan ympäristössä voi olla ratkaisevassa roolissa lähitulevaisuudessa.