Оптические наноантенны и атомы золота

26.05.2021

Пытаясь обойти это ограничение, исследователи разрабатывают металлические наноантенны, которые концентрируют свет в крошечном объеме, чтобы значительно усилить любой сигнал, исходящий из той же наноразмерной области. Наноантенны являются основой наноплазмоники - области, которая оказывает глубокое влияние на биочувствительность, фотохимию, сбор солнечной энергии и фотонику.

Теперь исследователи из Федеральной политехнической школы в Лозанне под руководством профессора Кристофа Галланда из Школы фундаментальных наук обнаружили, что, когда зеленый лазерный свет попадает на золотую наноантенну, его интенсивность локально увеличивается до такой степени, что это "выбивает" атомы золота из состояния равновесия - позиции, в которой сохраняется целостность общей конструкции. Золотая наноантенна также усиливает очень слабый свет, рассеянный вновь образованными атомными дефектами, делая его видимым невооруженным глазом.

Таким образом, этот наноразмерный танец атомов можно наблюдать как оранжевые и красные вспышки флуоресценции, которые являются сигнатурами атомов, претерпевающих перестройку. "Такие явления атомного масштаба было бы трудно наблюдать на месте даже с использованием очень сложных электронных или рентгеновских микроскопов, потому что кластеры атомов золота, излучающие вспышки света, погребены внутри сложной среды среди миллиардов других атомов", - говорит Галланд.

Неожиданные результаты поднимают новые вопросы о точных микроскопических механизмах, с помощью которых слабый непрерывный зеленый свет может привести в движение некоторые атомы золота.

"Ответ на них будет ключом к внедрению оптических наноантенн из лаборатории в мир приложений - и мы работаем над этим", - говорит Вэнь Чен, первый автор исследования.

<< Назад: Аккумуляторы из бетона 26.05.2021

>> Вперед: Искусственное сердце из самоорганизовавшихся стволовых клеток 25.05.2021

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Перец чили помогает худеть 07.06.2017 Международная группа ученых выяснила, что регулярное употребление в пищу перца чили способствует снижению веса и улучшению пищеварения. Острый перец чили - важная специя в кухнях многих народов мира. В нем содержится алкалоид капсаицин, который, как выяснили ученые, в терапевтических дозах положительно влияет на организм человека, стимулируя и поддерживая естественные процессы пищеварения. Потеря лишних килограммов ускоряется из-за того, что капсаицин увеличивает метаболизм жиров, ускоряет расход энергии и регулирует уровень инсулина в крови. Ученые сделали такие выводы на основании исследования большого массива исследовательских работ о влиянии перца чили на человека, а также обобщенных данных наблюдений за людьми, которые ели чили как единовременно, так и регулярно в течение 12 недель. Доскональное изучение и обобщение существующих научных материалов о свойствах перца чили и его влиянии на организм позволит в будущем создать на основе вытяжки из него эффективные лекарства и биологически активные пищевые добавки. Они могут найти применение в диетологии для поддержания оптимальной массы тела, для профилактики диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025