Nový senzor deteguje stále menšie nanočastice

Publikoval: ejrick van newman
27. novembra 2021

Bežné mikroskopy vytvárajú zväčšené obrazy malých štruktúr alebo predmetov pomocou svetla. Nanočastice sú však také malé, že sotva absorbujú alebo rozptyľujú svetlo a preto zostávajú neviditeľné. Optické rezonátory zvyšujú interakciu medzi svetlom a nanočasticami: Zachytávajú svetlo v najmenšom priestore tak, že ho tisíckrát odrážajú medzi dvoma zrkadlami. V prípade, že sa nanočastica nachádza v zachytenom svetelnom poli, tisíckrát interaguje so svetlom, takže je možné merať zmenu intenzity svetla.

„Svetelné pole má rôznu intenzitu v rôznych bodoch v priestore. To umožňuje vyvodiť závery s ohľadom na polohu nanočastíc v trojrozmernom priestore,“ hovorí Dr. Larissa Kohler z Physikalisches Institut spoločnosti KI

Rezonátor zviditeľňuje pohyby nanočastíc

A nielen to: „Ak sa nanočastica nachádza vo vode, zrazí sa s molekulami vody, ktoré sa v dôsledku tepelnej energie pohybujú ľubovoľnými smermi. Tieto kolízie spôsobujú, že sa nanočastica pohybuje náhodne. Tento Brownov pohyb je teraz možné zaznamenať,“ dodáva odborník. „Doteraz bolo nemožné, aby optický rezonátor sledoval pohyb nanočastice v priestore. Bolo možné len konštatovať, či sa častica nachádza alebo nenachádza vo svetelnom poli,“ vysvetľuje Kohler.

ImageForArticle 42802

V novom vláknovom Fabryho-Pérotovom rezonátore sú na koncoch sklenených vlákien umiestnené vysoko odrážajúce zrkadlá. Umožňuje nám to odvodiť hydrodynamický polomer častice, teda hrúbku vody obklopujúcej časticu z jej trojrozmerného pohybu. To je dôležité, pretože táto hrúbka mení vlastnosti nanočastice. „V dôsledku hydrátového obalu je možné odhaliť nanočastice, ktoré by bez neho boli príliš malé,“ hovorí Kohler. Navyše hydrátový obal okolo proteínov alebo iných biologických nanočastíc môže mať vplyv na biologické procesy.

Potenciálnou aplikáciou rezonátora môže byť detekcia trojrozmerného pohybu s vysokým časovým rozlíšením a charakterizácia optických vlastností biologických nanočastíc, ako sú proteíny, DNA alebo vírusy. Týmto spôsobom môže senzor poskytnúť pohľad na doteraz nepochopené biologické procesy.

Zdroj: nano-magazine.sk, http://fumacrom.com/2z8P2

Udržateľné batérie pre budúcnosť

Batérie sú nevyhnutné pre globálne úsilie o zníženie spotreby fosílnych palív. Výzvy však pretrvávajú: ich výroba si vyžaduje veľa energie, použité materiály sú vzácne a batérie sa ťažko recyklujú. Niekoľko výskumných skupín na Inštitúte vedy a techniky v Rakúsku...

CHYBY, KTORÉ ROBÍTE PRI ČISTENÍ ZRKADLA V KÚPEĽNI

V kúpeľni je zrkadlo jedným z nevyhnutných prvkov, ktoré nielenže plnia praktickú úlohu, ale tiež pridávajú do priestoru optický dojem väčšieho a svetlejšieho miesta. Avšak, často sa stretávame s chybami pri čistení zrkadiel, ktoré môžu viesť k nežiaducim následkom,...

Multimodálne e-textílie na báze grafénu

Prvýkrát v histórii spoločný výskumný tím z Kórejského inštitútu strojov a materiálov (KIMM) a Kórejského pokročilého inštitútu vedy a techniky (KAIST) vyvinul prispôsobené elektronické textílie s použitím grafénu. Prelomovú technológiu viedol hlavný výskumník...

5 DOVODOV PREČO ZVÁŽIŤ NANO OCHRANU DOMÁCNOSTI

Nanotechnológia môže priniesť domácnosti niekoľko výhod, ktoré robia túto neviditeľnú ochranu povrchov atraktívnou. Tu je päť dôvodov, prečo by ste mali zvážiť nano ochranu pre svoju domácnosť: 1. Ochrana povrchov pred nečistotami a špinou Nano ochrana vytvára...

Grafén môže nahradiť vzácny kov aj v obrazovkách

Výskumníci z Paragraf a Queen Mary University of London demonštrovali úspešnú výrobu organickej svetelnej diódy (OLED) s jednovrstvovou grafénovou anódou, ktorá nahradila ITO v organických diódach vyžarujúcich svetlo. Nová štúdia je publikovaná v časopise Advanced...

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

Viac ako 2,2 miliardy ľudí v súčasnosti žije v krajinách s nedostatkom vody a OSN odhaduje, že 3,5 milióna ročne zomiera na choroby súvisiace s vodou. Keďže oblasti, ktoré najviac potrebujú lepšiu pitnú vodu, sa nachádzajú aj na niektorých z najslnečnejších miest na...

Nové organické solárne články budúcnosti

Vzhľadom na nedávne zlepšenia v účinnosti, s akou dokážu solárne články vyrobené z organických (uhlíkových) polovodičov premieňať slnečné svetlo na elektrinu, sa zlepšenie dlhodobej stability týchto fotovoltaických zariadení stáva čoraz dôležitejšou témou. Reálne...

Používanie AI na nájdenie vzácnych minerálov

Model strojového učenia dokáže predpovedať umiestnenie minerálov na Zemi – a potenciálne aj na iných planétach – využitím vzorov v minerálnych asociáciách. Veda a priemysel hľadajú ložiská nerastov, aby lepšie porozumeli histórii našej planéty a ťažili ich pre...

Boj s hubovými infekciami: Obrovský skok pre nanotechnológie

Boj s hubovými infekciami: Obrovský skok pre nanotechnológie. Majú zhruba rovnakú veľkosť ako častice koronavírusu a sú 1000-krát tenšie ako ľudské vlasy. Novo skonštruované nanočastice vyvinuté vedcami z University of South Australia, dosahujú pri liečbe plesní...

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

Prevratné zariadenie na zber energie inšpirované prírodným svetom je nastavené tak, aby spôsobilo revolúciu v tom, ako vyrábame elektrinu z dažďa a vetra. Táto technológia, ktorú vytvoril tím vedcov, efektívne premieňa energiu z dažďových kvapiek a vetra na elektrickú...

PREČÍTAJTE SI AJ

NANOČASTICE LIGNÍNU LEPŠIE CHRÁNIA PRED UV ŽIARENÍM

NANOČASTICE LIGNÍNU LEPŠIE CHRÁNIA PRED UV ŽIARENÍM

Inovatívna oblasť kozmetickej vedy nedávno upozornila na lignínové nanočastice (LNP) pre ich výnimočný potenciál pri posilňovaní opatrení na ochranu pred slnkom v rámci produktov starostlivosti o pleť. Tieto nanočastice sú oslavované pre ich vynikajúcu schopnosť...

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

ROZPRÁVANIE BEZ HLASIVIEK VĎAKA AI

Pre ľudí s poruchami hlasu, vrátane tých, ktorí majú patologické stavy hlasiviek alebo ktorí sa zotavujú po operáciách rakoviny hrtana, je často ťažké alebo nemožné hovoriť. To sa môže čoskoro zmeniť. Tím inžinierov z UCLA vynašiel mäkké, tenké a pružné zariadenie s...

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

PRVÝKRÁT 100% RECYKLOVANÁ VISKÓZA

V súčasnosti sa viskózové textílie vyrábajú z biomasy z lesa a úplne recyklovaná viskóza neexistuje. Vedcom z univerzity v Lunde vo Švédsku sa teraz podarilo vyrobiť novú viskózu – z opotrebovaných bavlnených obliečok. Staré textílie po celom svete končia na smetisku...

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

NANOGÉLY PRE LEPŠIE ZOTAVENIE PORANENEJ MIECHY

Prevratný vývoj v liečbe poranení miechy predstavuje nový prístup prostredníctvom použitia špecializovanej nanotechnológie. Tento dodávací systém, známy ako nanogél, je duchovným dieťaťom výskumníkov z Politecnico di Milano. Je dômyselne navrhnutý tak, aby sa...

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

STARODÁVNE MORSKÉ TVORY POMÁHAJÚ MAKKEJ ROBOTIKE

Mäkká robotika je náuka o vytváraní robotov z mäkkých materiálov, ktorá má výhodu flexibility a bezpečnosti pri interakciách medzi ľuďmi. Tieto roboty sú vhodné pre aplikácie od zdravotníckych zariadení až po zvyšovanie efektivity pri rôznych úlohách. Okrem toho,...

NANOTECHNOLÓGIA ZVYŠUJE CHIRURGICKÚ PRESNOSŤ A HOJENIE

NANOTECHNOLÓGIA ZVYŠUJE CHIRURGICKÚ PRESNOSŤ A HOJENIE

Výskumníci z Empa a ETH Zurich predstavili inovatívnu chirurgickú techniku, ktorá prináša revolúciu v spôsobe hojenia rán. Táto nová metóda, ktorá sa líši od tradičného prístupu ihly a nite používaného viac ako 5000 rokov, využíva sofistikovaný proces laserového...

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

INOVATÍVNE ZARIADENIE ZBIERA A VYTVÁRA UDRŽATEĽNÚ ENERGIU

Prevratné zariadenie na zber energie inšpirované prírodným svetom je nastavené tak, aby spôsobilo revolúciu v tom, ako vyrábame elektrinu z dažďa a vetra. Táto technológia, ktorú vytvoril tím vedcov, efektívne premieňa energiu z dažďových kvapiek a vetra na elektrickú...

PRELOMOVÉ OBJAVY VO VÝSKUME ĽADU

PRELOMOVÉ OBJAVY VO VÝSKUME ĽADU

Zdanlivo jednoduchá látka ľadu bola predmetom prelomovej štúdie v Národnom laboratóriu v Argonne, ktorá odhalila zložitosť jeho správania pri extrémne nízkych teplotách. Základom tejto štúdie je predtavenie, ktoré sa tradične pozoruje blízko bodu mrazu vody....

ŠKRIDLA, KTORÁ ZNÍŽI NÁKLADY NA VYKUROVANIE AJ CHLADENIE

ŠKRIDLA, KTORÁ ZNÍŽI NÁKLADY NA VYKUROVANIE AJ CHLADENIE

Približne polovica spotreby energie priemernej americkej budovy sa minie na vykurovanie a chladenie. To je veľa vynaložených peňazí, spálených fosílnych palív a záťaže na starnúcu energetickú infraštruktúru v čase vysokých teplôt. Vedci teraz predstavili adaptívnu...

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

ZBER VODY ZO VZDUCHU POMOCOU SOLÁRNEJ ENERGIE

Viac ako 2,2 miliardy ľudí v súčasnosti žije v krajinách s nedostatkom vody a OSN odhaduje, že 3,5 milióna ročne zomiera na choroby súvisiace s vodou. Keďže oblasti, ktoré najviac potrebujú lepšiu pitnú vodu, sa nachádzajú aj na niektorých z najslnečnejších miest na...

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

MIKRORIASOVÉ ROBOTY ZACHYTÁVAJÚCE PLASTY VO VODE

Plastový odpad čoraz viac znečisťuje naše oceány a vodné cesty. Keď sa plasty v prostredí rozkladajú, fragmentujú sa na malé kúsky známe ako mikroplasty a nanoplasty. Mikroplasty sú plastové častice s veľkosťou do 5 mm, zatiaľ čo nanoplasty sú menšie ako 1 mikrón....

VYLEPŠENIE PRIETOKOVÝCH BATÉRIÍ NA VODNEJ BÁZE

VYLEPŠENIE PRIETOKOVÝCH BATÉRIÍ NA VODNEJ BÁZE

Dve farebné tekutiny prebublávajúce trubicami: Takto vyzerá batéria budúcnosti? Výskumník Empa David Reber sa rozhodol odpovedať na túto otázku v priebehu nasledujúcich štyroch rokov s podporou grantu Ambizione od Švajčiarskej národnej vedeckej nadácie (SNSF)....

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov