Создан наносенсор для распознавания спиральных молекул

Эту особенность можно использовать для создания сверхчувствительных детекторов спиральных молекул

МОСКВА, 8 ноября. /ТАСС/. Исследователи из РФ и КНР разработали простой в производстве наноструктурированный материал, который позволяет почти с 100-процентной точностью разделить направления закрученности поляризованных волн света. Эту особенность разработки российских и китайских ученых можно использовать для создания сверхчувствительных детекторов спиральных молекул, сообщила пресс-служба Университета ИТМО.

"Разработка ученых может быть использована для увеличения скорости получения результатов химических и биологических анализов и повышения качества телекоммуникаций. Она также открывает новые возможности для проведения экспериментов при работе с закрученными частицами, такими как электроны", - говорится в сообщении.

Такое открытие было совершено группой российских и китайских исследователей под руководством профессора физического факультета Университета ИТМО (Санкт-Петербург) Михаила Рыбина в рамках проекта, нацеленного на упрощение производства так называемых метаповерхностей, способных особым образом взаимодействовать с циркулярно поляризованным излучением (волнами света, "закрученными" в спираль).

Как объясняют физики, так называемые метаматериалы и метаповерхности представляют собой искусственные структуры из множества наночастиц или других миниатюрных элементов, которые могут необычным образом взаимодействовать со светом или другими волнами. Такие материалы интересны ученым по той причине, что они позволяют создавать своеобразные "плащи-невидимки", плоские линзы, сенсоры и другие футуристические гаджеты.

Идеальное зеркало для "закрученного" света

В частности, ученые давно пытаются приспособить метаповерхности для работы в качестве датчиков молекул определенной формы, для обнаружения которых используется особым образом "закрученный" свет. За последние годы физики создали сразу несколько подобных поверхностей, для получения которых применяются сложные технологические процедуры и дорогие материалы. Российские и китайские исследователи выяснили, что метаповерхности с нужными свойствами можно создавать, используя обычное стекло и кремниевые наночастицы, похожие по форме на эллипсы.

"Наночастицы поддерживают два типа резонансов: электрический и магнитный дипольный. Они соответствуют колебаниям электрического и магнитного полей света Мы смогли совместить два типа резонансов при помощи отражения от стекла, на котором расположены наночастицы. В результате оба типа резонансов усиливают друг друга, и структура становится идеальным зеркалом для света с одной циркулярной поляризацией и идеально прозрачной для второй", - пояснил Рыбин, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Подобные метаповерхности, как отмечают ученые, можно будет применять для обнаружения даже очень небольших концентраций молекул ДНК, сахара, левомицетина и многих других лекарств, чьи молекулы активно взаимодействуют с циркулярно поляризованным светом. Также они найдут применение при разработке новых методов оптической передачи информации и при создании новых биомедицинских приборов и датчиков, считают исследователи.