Revolutionaire methode voor het detecteren van nanoplastics ontdekt!

Revolutionaire methode voor het detecteren van nanoplastics ontdekt!

De Universiteit van Stuttgart heeft een nieuw proces ontwikkeld dat de detectie van nanoplasticdeeltjes radicaal zou kunnen veranderen. Deze innovatieve ‘optische zeef’ maakt gebruik van resonantie-effecten in kleine gaatjes om de aanwezigheid van deze microplastic deeltjes zichtbaar te maken. Hoe uni-stuttgart.de Naar verluidt is het proces gebaseerd op kleine depressies, de zogenaamde Mie Voids, die in een halfgeleider worden gecreëerd.

De interactie van binnenkomend licht met deze gaten is een cruciaal onderdeel van de technologie. Deze interactie hangt nauw samen met de diameter en diepte van de putjes en leidt tot een karakteristiek kleureffect dat duidelijk zichtbaar is onder een optische microscoop. Promovendus Dominik Ludescher, eerste auteur van de publicatie in ‘Nature Photonics’, legt uit dat de kleurverandering onmiskenbaar wordt zodra een deeltje een van de putjes binnendringt.

Technische details en productie

Om de kleine depressies te creëren, gebruikten Mario Hentschel en zijn collega's van de Universiteit van Stuttgart en de Australian National University innovatieve technieken zoals ionenbundelsnijden. Deze methode maakt de nauwkeurige fabricage van reeksen kleine, cirkelvormige holtes in een siliciumwafel mogelijk. De holtes hebben diameters en diepten van slechts een paar honderd nanometer en zijn volgens de resultaten in natuur.com, de Mie-resonanties die cruciaal zijn voor de verstrooiing van zichtbaar licht.

Interessant genoeg bepalen de geometrie van de holtes en hun volume zowel de verstrooiingsefficiëntie als de kleurverzadiging die nodig is voor de correcte identificatie van nanoplastics. Hentschel legt uit dat de combinatie van deze eigenschappen een uiterst nauwkeurige kleurdetectie mogelijk maakt.

Huidige onderzoeksresultaten en toepassingen

Naast de ontwikkelingen aan de Universiteit van Stuttgart ondersteunen huidige onderzoeken de praktische toepassing van de technologie. In een ander onderzoek werden Si/SiO2-nanoresonatorarrays vervaardigd, die aanzienlijk zouden kunnen bijdragen aan verbeterde lichtdetectie en -emissie in materialen. Deze nano-gestructureerde componenten bestaan ​​uit cilindrische kolommen die zijn gerangschikt als dicht opeengepakte heptameren natuur.com gemeld. Een opmerkelijk aspect van dit onderzoek is de waargenomen blauwverschuiving van ongeveer 10 meV van de resonanties na het overbrengen van MoSe2-monolagen naar de nanoresonatoren.

Samenvattend kan worden gesteld dat de optische zeef uit Stuttgart niet alleen een vooruitgang betekent op het gebied van omgevingsdetectie, maar ook fundamentele inzichten biedt voor de ontwikkeling van nieuwe halfgrootboeksystemen die belangrijk zijn voor lichtdetectie en emissie. Het gebruik van technologie om nanoplastics in het milieu te monitoren zou in de nabije toekomst een cruciale rol kunnen spelen.