Natuurkundigen van de Universiteit van Bath hebben een nieuwe en zeer gevoelige methode bedacht om de chiraliteit van een materiaal echt te testen. het elimineren van het risico van valse positieven van concurrerende effecten.

Chirale moleculen bestaan ​​in verschillende vormen, zelfs als ze uit dezelfde atomen zijn gemaakt, die atomen kunnen anders worden gerangschikt - op de een of andere manier draaien. Dit cruciale verschil kan de eigenschappen van de moleculen beïnvloeden en heeft toepassingen op gebieden zoals telecommunicatie, nanorobotica, farmaceutische en industriële chemicaliën.

Echter, vanwege de nanoscopische aard van veel van deze moleculen en materialen kan het voor wetenschappers moeilijk zijn om er zeker van te zijn dat ze werken met chirale moleculen met een bepaalde draai (bekend als 'handigheid'). Sommige tests die worden gebruikt, kunnen valse positieven opleveren, wat betekent dat wetenschappers met de verkeerde monsters kunnen werken.

Het team van de Universiteit van Bath, werken met collega's van het Max Planck Instituut voor Intelligente Systemen in Duitsland, demonstreerde een methode om de chiraliteit van een stof te scheiden van bronnen van valse positieven. Om dit te bereiken gebruikten ze de manier waarop licht interageert met kunstmatige moleculen (bekend als 'meta-moleculen') die zijn gemaakt van kleine gouden helices.

Het team richtte een krachtige laserstraal op monsters van chirale metamoleculen, waardoor het van kleur veranderde:van rood naar blauw. Omdat de chiraliteit van het monster een draai aan het licht geeft, het blauwe licht was ook gedraaid:45° links of rechts, afhankelijk van de handigheid van het monster. Eerder, Van valse positieven (zoals anisotropie) is bekend dat ze chirale optische metingen beïnvloeden.

Joël Collins, die de experimenten uitvoerde zei:"Sommige andere technieken kunnen een soortgelijk effect produceren, maar zonder dat dit te wijten is aan de chiraliteit, wat misleidend kan zijn. Door het monster te kunnen roteren en de optische effecten te behouden, hebben we een echte test van chiraliteit, en je kunt er zeker van zijn dat wat je ziet te wijten is aan chiraliteit en niet aan een andere eigenschap."

Dr. Ventsislav Valev, die het onderzoek leidde, zei:"Meta-moleculen zijn wetenschappelijk zeer opwindend. Onze demonstratie van dit effect, vrij van anisotropiebijdragen, is een primeur in het onderzoeksveld. Plus, we waren verbaasd over hoe groot het was. Een draaiing van 45° vereist meestal een reis van 5 cm geconcentreerde suikersiroop. Ons materiaal is een half miljoen keer dunner."

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .