Objavená revolučná metóda na detekciu nanoplastov!

Objavená revolučná metóda na detekciu nanoplastov!

Univerzita v Stuttgarte vyvinula nový proces, ktorý by mohol spôsobiť revolúciu v detekcii nanoplastických častíc. Toto inovatívne „optické sito“ využíva rezonančné efekty v malých otvoroch na zviditeľnenie prítomnosti týchto mikroplastických častíc. Ako uni-stuttgart.de uvádza, že proces je založený na malých priehlbinách, takzvaných Mie Voids, ktoré sú vytvorené v polovodiči.

Interakcia prichádzajúceho svetla s týmito otvormi je kľúčovou súčasťou technológie. Táto interakcia úzko súvisí s priemerom a hĺbkou jamiek a vedie k charakteristickému farebnému efektu, ktorý je jasne viditeľný pod optickým mikroskopom. Doktorand Dominik Ludescher, ktorý je prvým autorom publikácie „Nature Photonics“, vysvetľuje, že zmena farby sa stáva neprehliadnuteľnou, len čo častica vstúpi do jednej z jamiek.

Technické detaily a výroba

Na vytvorenie malých priehlbín použili Mario Hentschel a jeho kolegovia z univerzity v Stuttgarte a Austrálskej národnej univerzity inovatívne techniky, ako je rezanie iónovým lúčom. Táto metóda umožňuje presnú výrobu polí malých kruhových dutín v kremíkovej doštičke. Dutiny majú priemery a hĺbky len niekoľko stoviek nanometrov a podľa výsledkov v nature.com Mieho rezonancie, ktoré sú rozhodujúce pre rozptyl viditeľného svetla.

Zaujímavé je, že geometria dutín a ich objem určujú tak účinnosť rozptylu, ako aj sýtosť farby potrebnú na správnu identifikáciu nanoplastov. Hentschel vysvetľuje, že kombinácia týchto vlastností umožňuje mimoriadne presnú detekciu farieb.

Aktuálne výsledky výskumu a aplikácie

Okrem vývoja na Univerzite v Stuttgarte súčasné štúdie podporujú praktickú aplikáciu technológie. V ďalšej štúdii boli vyrobené polia nanorezonátorov Si / SiO2, ktoré by mohli významne prispieť k zlepšeniu detekcie a emisie svetla v materiáloch. Tieto nanoštruktúrované komponenty pozostávajú z valcových stĺpcov usporiadaných ako tesne zbalené heptaméry, ako napr. nature.com nahlásené. Pozoruhodným aspektom tohto výskumu je pozorovaný modrý posun asi 10 meV rezonancií po prenose monovrstiev MoSe2 do nanorezonátorov.

V súhrne možno vidieť, že optické sito zo Stuttgartu predstavuje nielen pokrok v environmentálnej detekcii, ale ponúka aj zásadné poznatky pre vývoj nových systémov polovičnej knihy, ktoré sú dôležité pre detekciu a emisiu svetla. Využitie technológie na monitorovanie nanoplastov v životnom prostredí by mohlo v blízkej budúcnosti zohrať kľúčovú úlohu.