Использование световой энергии в наноразмерных объемах требует новых технических подходов, чтобы преодолеть фундаментальный барьер, известное как «дифракционный предел». Однако, Университет Иллинойса исследователи нарушили этот барьер путем создания наноантенн, что упаковать энергии, улавливаемой из источников света, таких как светодиоды, на частицы нанометрового диапазона диаметров, что позволяет выявить отдельных биомолекул, катализируют химические реакции, и генерировать фотоны с заданными свойствами для квантовых вычислений.
Результаты, которые имеют широкий спектр применения, которые могут включать лучше рак диагностические, были недавно опубликованы в нано буквы, рецензируемый журнал, издаваемый Американским химическим обществом в документе, озаглавленном «микропустоты-опосредованной спектрально перестраиваемый усиление поглощения плазмонных наноантенн,» исследование финансировалось Национальным научным фондом.
Для создания устройства, способного преодолеть дифракционный предел, студент Цинлан выпускник Huang и ее советник, Холоньяк лаборатории Режиссер Брайан т. Каннингем, Дональд Биггар Уиллет, профессор в области машиностроения, в сочетании фотонных кристаллов с плазмонные наноантенны, инновационный подход в области. В фотонных кристаллах служат приемники света и фокусировать энергию на электромагнитное поле, которое в сотни раз больше, чем получили от оригинала источник света, например светодиод или лазер. В наноантенны, когда «настроился» на одной волне, поглощать энергию из электромагнитного поля и концентрации энергии в меньшем объеме, что является еще одним двух порядков большей интенсивностью. Обратная связь энергии между фотонного кристалла и наноантенны, называемый «резонансный гибрид муфта» можно наблюдать его воздействие на отраженном и проходящем свете спектра.
«Чтобы получить кооперативные связи между двумя вещами-это здорово, потому что это никогда не было сделано», — сказал Хуан. «Это универсальный принцип, который мы имеем экспериментально демонстрируется впервые».
Чтобы добиться этого, команда тщательно контролировать плотность наноантенн, чтобы максимизировать их эффективность сбора энергии. Они также разработали метод, который позволил наноантенны должны быть распределены равномерно по всей поверхности фотонного кристалла и настроенная оптическая фотонного кристалла резонировать длина волны соответствует длине волны поглощения наноантенн.
В дополнение к изменению как исследователи могут работать со светом, это новый способ соединения имеет потенциал, чтобы изменить, как и когда рак диагностирован. Одно приложение, чтобы использовать наночастицы золота, не намного больше, чем биомолекул, таких как ДНК, как наноантенны. В этом случае обратная связь представляет собой способ выявления биомаркеров уникальным для определенного типа раковых клеток, и группа теперь соединяют резонансный гибрид, соединение метод в романе биохимии методы для того чтобы обнаружить рак-специфических РНК и ДНК молекул с одной молекулой точности. Каннингем, и другие члены группы наносенсоров скоро опубликовать еще один документ, который фокусируется на приложениях открытием в отношении диагностики рака.
«Письма Nano-это очень крутой журнал, чтобы попасть», — сказал Каннингем. «Но роман физика в данном исследовании и потенциал для широкого применения, что делает это исследование выделиться. Следующие шаги этого исследования предполагают вникая в возможности применения этого нового процесса.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!