|  | 15 ноября 2016 | Нанотехнологии

Самая маленькая "лупа" в мире позволяет увидеть химические связи между отдельными атомами

Фокусирование света


В течение многих лет ученые полагали, что свет, как и другие волны, невозможно сфокусировать на области, размеры которой меньше, чем длина волны, которая, в случае света, исчисляется миллионными долями метра. Однако, исследователи из Кембриджского университета и Центра физики материалов (Centre for Materials Physics), Сан-Себастьян, Испания, создали самую маленькую в мире "лупу", которая способна фокусировать свет на площади, сопоставимой с размерами одного атома.

Основой этой "лупы" является токопроводящая золотая наночастица, на поверхности которой создана так называемая оптическая впадина. Эта впадина представляет собой углубление, соответствующее размеру всего одного атома золота, и она позволяет фокусировать свет на площади, размером менее одной миллиардной части метра. Результаты данных исследований открывают ученым новые способы изучения взаимодействия материи и света, а молекулы, помещенные внутрь таких впадин, могут принимать участие в химических реакциях совершенно новых видов и становиться чувствительными элементами новых типов датчиков.

Создание наноструктур с точностью до одного атома является весьма и весьма сложным делом. "Мы должны были охладить все это до температуры в -260 градусов Цельсия для того, чтобы тепловое движение не мешало нам ставить атомы золота на заданное место" - рассказывает Феликс Бенз (Felix Benz), ведущий исследователь, - "Образец, на котором создавалась пико-впадина, освещался лазерным светом, что позволяло нам отслеживать движение каждого атома в режиме реального времени".

Экспериментальная установка


"Согласно построенным нами моделям, отдельные атомы, упорядоченные особым образом, могут действовать подобно громоотводам. Только вместо электрических зарядов они фокусируют падающий на них свет" - рассказывает Хавьер Аиспуруа (Javier Aizpurua), профессор из Центра физики материалов, который выполнял теоретическую часть данной работы.

Наличие такой самой маленькой "лупы" в руках ученых открывает перед ними возможность к изучению новых типов химических реакций, катализатором которых является фокусированный свет. Это, в свою очередь, позволит наладить производство больших и сложных молекул, которые в обычных условиях получаются за несколько технологических этапов и при большем количестве исходных химических реактивов. Помимо этого, новая технология фокусирования света может найти применение в новых оптико-механических устройствах записи и хранения информации, которые будут хранить информацию в виде некоторых параметров молекул, заключенных внутри крошечных оптических впадин.




Ключевые слова:
Свет, Фокусирование, Длина, Волна, Оптическая, Впадина, Наночастица, Золото, Атом

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые изучили механизм защиты молекул от разрушающего воздействия радиации
  • Ученые впервые синтезировали молекулы при помощи луча лазерного света
  • Ученым удалось заставить атом потерять рекордное количество электронов
  • Новый способ лазерной обработки позволяет создавать алмазные нано-устройств ...
  • Биметаллическая наноантенна разделяет свет на составные цвета.




  • 15 ноября 2016 13:01
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 3817
    Здесь так и не сказано, а что надо для того, чтобы суметь взглянуть через эту лупу


    --------------------
        
    15 ноября 2016 21:30
    #2 Написал: ed

    Публикаций: 0
    Комментариев: 13
    Эта лупа используется только для фокусировки падающего света на нанометровом объекте.... пока что.
        
    29 ноября 2016 04:15
    #3 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 264
    Думаю это изобретение возможно применимо в термоядерной энергетике. Собственно невозможность концентрации лазера на поверхности меньше длинны волны не позволяла нагревать атомы выше температуры в десятки тысяч градусов. Интервал между попаданием фотона света на атом и переизлучением длится пикосекунды и энтропия компенсирует приток энергии.
    Однако если пикосекундный лазер сконцентрировать например на атом дейтерия,он нагреется до сотен миллионов градусов прежде чем начнёт излучать.
    Короче интересно!
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.