Revolusjonerende metode for å oppdage nanoplast oppdaget!

Revolusjonerende metode for å oppdage nanoplast oppdaget!

Universitetet i Stuttgart har utviklet en ny prosess som kan revolusjonere deteksjonen av nanoplastiske partikler. Denne innovative "optiske silen" bruker resonanseffekter i små hull for å synliggjøre tilstedeværelsen av disse mikroplastpartiklene. Hvordan uni-stuttgart.de rapportert, er prosessen basert på bittesmå fordypninger, de såkalte Mie Voids, som skapes i en halvleder.

Samspillet mellom innkommende lys og disse hullene er en avgjørende del av teknologien. Denne interaksjonen er nært knyttet til brønnenes diameter og dybde og fører til en karakteristisk fargeeffekt som er godt synlig under et optisk mikroskop. Doktorgradsstudent Dominik Ludescher, som er førsteforfatter av publikasjonen i «Nature Photonics», forklarer at fargeendringen blir umiskjennelig så snart en partikkel kommer inn i en av brønnene.

Tekniske detaljer og produksjon

For å lage de bittesmå fordypningene brukte Mario Hentschel og hans kolleger fra University of Stuttgart og Australian National University innovative teknikker som ionestråleskjæring. Denne metoden tillater nøyaktig fremstilling av arrays av små, sirkulære hulrom i en silisiumplate. Hulrommene har diametre og dybder på bare noen få hundre nanometer, og ifølge resultatene i nature.com, Mie-resonansene som er avgjørende for spredning av synlig lys.

Interessant nok bestemmer geometrien til hulrommene og deres volum både spredningseffektiviteten og fargemetningen som kreves for riktig identifikasjon av nanoplast. Hentschel forklarer at kombinasjonen av disse egenskapene muliggjør ekstremt presis fargegjenkjenning.

Aktuelle forskningsresultater og anvendelser

I tillegg til utviklingen ved Universitetet i Stuttgart, støtter nåværende studier den praktiske anvendelsen av teknologien. I en annen studie ble Si/SiO2 nanoresonator-arrayer fremstilt, som i betydelig grad kan bidra til forbedret lysdeteksjon og emisjon i materialer. Disse nanostrukturerte komponentene består av sylindriske søyler arrangert som tettpakkede heptamerer, som nature.com rapportert. Et bemerkelsesverdig aspekt ved denne forskningen er det observerte blåskiftet på omtrent 10 meV av resonansene etter overføring av MoSe2-monolag til nanoresonatorene.

Oppsummert kan man se at den optiske silen fra Stuttgart ikke bare representerer et fremskritt innen miljødeteksjon, men også tilbyr grunnleggende innsikt for utvikling av nye halvledger-systemer som er viktige for lysdeteksjon og emisjon. Å bruke teknologi for å overvåke nanoplast i miljøet kan spille en avgjørende rolle i nær fremtid.