در مقیاس نانو، پرتقال در آیینه به شکل دونات دیده می‌شود!

محققان نشان دادند که نانوذرات فلورسنت زمانی که در کنار آینه قرار داده می‌شوند، الگو‌هایی ایجاد می‌کنند که با شکل اصلی نانوذرات تفاوت دارد. این یافته محققان می‌تواند در حسگری نانوذره‌ای مورد استفاده قرار گیرد.

کد خبر: ۹۳۰۳۰۷

پنجشنبه - ۰۹ ارديبهشت ۱۴۰۰ / April 29, 2021

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، آیا یک آینه می‌تواند پرتقال را به دونات تبدیل کند؟ یعنی پرتقال را جلو آیینه بگیرید، اما دونات را مشاهده کنید. پاسخ این سوال قطعاً در دنیای واقعی منفی است. اما در مقیاس نانو، شاید چنین اتفاقی محتمل باشد. یعنی آینه می‌تواند با همپوشانی رنگ «نارنجی» با تصویر انعکاس‌یافته از آینه، یک الگوی «نارنجی» به شکل «دونات» ایجاد کند.

تیمی از محققان دانشگاه فناوری سیدنی (UTS) برای اولین بار نشان داده‌اند که نانوذرات فلورسنت که در کنار آینه قرار گرفته‌اند، الگو‌های منحصر به فردی ایجاد می‌کنند که می‌توان از آن‌ها برای تعیین مکان همان نانوذرات استفاده کرد.

محققان این اثر را ناشی از تداخل نشر نور نانوذرات با تصویر آینه‌ای خود می‌دانند. با استفاده از این روش آن‌ها همچنین می‌توانند اندازه ذرات را با وضوح یک نانومتر تشخیص دهند.

این موفقیت در فناوری اندازه‌گیری فوق‌العاده حساس، در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Communications منتشر شده است. محققان در این مقاله اعلام کردند که می‌توان کاربرد‌های بسیاری از جمله ردیابی و تجزیه و تحلیل بیماری‌هایی که توسط ویروس و سایر عوامل بیماری‌زا ایجاد می‌شوند را با این فناوری انجام داد.

فن وانگ، از محققان این پروژه می‌گوید: «وقتی به آینه نگاه می‌کنیم، شکل فیزیکی ما تغییر نمی‌کند، اما این در مورد الگو‌های انتشار نانوذرات صدق نمی‌کند.»

وی افزود: «اگر یک نانوذره را جلوی آینه قرار دهید، همان نانوذره به خودی خود تصویر خود را تغییر می‌دهد و شکل تصویر می‌تواند درباره فاصله بین ذره و آینه اطلاعاتی به ما بدهد. این به دلیل اختلاف فاز بین انتشاردهنده و تصویر آن است.»

محققان این رمزگشایی اطلاعات موقعیت از روی نظر ذرات را به‌عنوان «اثر SELFI» نام‌گذاری کرده‌اند. الگو‌های حاصل شامل اشکال گوسی، دوناتی و کمانی بوده است.

پروفسور دایونگ جین، از محققان این پروژه می‌گوید: «تا جایی که ما می‌دانیم، توزیع فضایی نشر خود به خودی SELFI از چند نشردهنده در مقیاس نانو تاکنون در هیچ مقاله‌ای گزارش نشده است.»

وی می‌افزاید: «این SELFI منجر به یک روش حسگری سریع، با وضوح بالا می‌شود که ضدرانش بوده و می‌توان با استفاده از آن موقعیت یک نانوذره را به‌طور دقیق مشخص کرد.»

این نانوذرات با بسیاری از یون‌های عناصر کمیاب خاکی دوپ می‌شوند تا به لومینسانس لازم برای ایجاد یک SELFI موثر برسند.

نویسندگان خاطرنشان می‌کنند که این روش جدید بدون نیاز به اصلاح سیستم، برای تنظیمات میکروسکوپ فلورسانس متداول مناسب است.