Найменша “лупа” в світі

Найменша “лупа” в світі дозволяє побачити хімічні зв’язки між окремими атомами

Протягом багатьох років вчені вважали, що світло, як і інші хвилі, неможливо сфокусувати на області, розміри якої менше, ніж довжина хвилі, яка, в разі світла, обчислюється мільйонними частками метра.Однак, дослідники з Кембриджського університету і Центру фізики матеріалів (Centre for Materials Physics), Сан-Себастьян, Іспанія, створили найменшу в світі “лупу”, яка здатна фокусувати світло на площі, порівнянної з розмірами одного атома.

Основою цієї “лупи” є електропровідна золота наночастинка, на поверхні якої створена так звана оптична западина. Ця западина є поглиблення, що відповідає розміру всього одного атома золота, і вона дозволяє фокусувати світло на площі, розміром менше однієї мільярдної частини метра. Результати даних досліджень відкривають вченим нові способи вивчення взаємодії матерії і світла, а молекули, поміщені всередину таких западин, можуть брати участь в хімічних реакціях абсолютно нових видів і ставати чутливими елементами нових типів датчиків.

Створення наноструктур з точністю до одного атома є вельми і вельми складною справою. “Ми повинні були охолодити все це до температури в -260 градусів Цельсія для того, щоб тепловий рух не заважало нам ставити атоми золота на задане місце” – розповідає Фелікс Бенз (Felix Benz), провідний дослідник, – “Зразок, на якому створювалася піко -впадина, висвітлювався лазерним світлом, що дозволяло нам відслідковувати рух кожного атома в режимі реального часу “.

“Згідно з побудованим нами моделям, окремі атоми, впорядковані особливим чином, можуть діяти подібно громовідводу. Тільки замість електричних зарядів вони фокусують падаюче на них світло” – розповідає Хав’єр Аіспуруа (Javier Aizpurua), професор з Центру фізики матеріалів, який виконував теоретичну частину даної роботи .

Наявність такої самої маленької “лупи” в руках вчених відкриває перед ними можливість до вивчення нових типів хімічних реакцій, каталізатором яких є сфокусований світло. Це, в свою чергу, дозволить налагодити виробництво великих і складних молекул, які в звичайних умовах виходять за кілька технологічних етапів і при більшій кількості вихідних хімічних реактивів. Крім цього, нова технологія фокусування світла може знайти застосування в нових оптико-механічних пристроях запису і зберігання інформації, які будуть зберігати інформацію у вигляді деяких параметрів молекул, укладених усередині крихітних оптичних западин.

admin