Золотые детекторы взрывчатки

06.12.2012

Ученые из имперского колледжа в Лондоне разработали систему для быстрого обнаружения опасных веществ - таких как наркотики или взрывчатка. Новая система обладает высокой точностью - она способна обнаружить одну молекулу-мишень среди 10 000 триллионов молекул воды всего за несколько миллисекунд. Искомые молекулы захватываются самособирающимся слоем наночастиц золота.

Команда ученых с кафедры химии Имперского Колледжа Лондона открыла путь к разработке компактных, легких в сборке и в использовании устройств. Спектр применения у них очень широк - от обнаружения наркотиков и взрывоопасных веществ до поиска загрязняющих веществ в реках, нервно-паралитических газов, выбрасываемых в воздух и т.д. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в Nature Materials.

Молекулы-мишени идентифицируются благодаря эффекту комбинационного поверхностного рассеяния света, когда каждая молекула рассеивает свет по собственному, направлению благодаря сложной структуре поверхности. Методика известна примерно с 1970-х гг. Сигнал может быть значительно усилен благодаря прохождению света через слой золотых наночастиц и многократному отражению, соответственно, увеличивается чувствительность устройства. Тем не менее, такое покрытие было слишком сложно в изготовлении, чтобы получить массовое применение.

В нынешней работе ученые преодолели эту проблему, используя две несмешивающиеся жидкости - например, такие как вода и масло. Манипулируя электрическим зарядом наночастиц золота и составом раствора, они создали ситуацию, при которой эти частицы самостоятельно выравнивались на стыке двух сред.

"Трюк заключался в том, чтобы найти условия, при которых наночастицы сами оседают на границе двух сред, но при этом не срастаются друг с другом", - прокомментировал соавтор исследования Джек Пейдж. Даже если структура наночастиц нарушена, они спонтанно выстраиваются так, чтобы сделать устройство еще более чувствительным.

<< Назад: Проблема хрупкости металлов преодолена 07.12.2012

>> Вперед: Летающий ветряк 06.12.2012

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 Мобильный телефон с раскладной QWERTY-клавиатурой 26.04.2003 Дизайнерская группа ATELAB Research из Польши предлагает использовать в мобильных телефонах полноценную клавиатуру, спрятанную внутри корпуса. Конструкция клавиатуры, получившей название EDIT (Enhanced eDition InTerface), напоминает складной нож: тонкая пластина с клавишами закреплена на шарнире в нижней части корпуса телефона и в сложенном состоянии находится внутри него. При работе с ней пользователь держит телефон в левой руке и правой рукой на выдвинутой клавиатуре набирает нужный текст. С помощью несложных изменений EDIT можно переделать для пользователей-левшей. На небольшой площади пластины разработчикам удалось разместить буквенное поле со стандартной QWERTY-раскладкой, вторым рядом символов, цифровым рядом и курсорами. В ATELAB считают, что их клавиатура будет очень востребована с ростом количества пересылаемых сообщений SMS и EMS, развитием мобильных сервисов, мобильного Интернета и электронной почты.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025