science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Optische stofzuiger kan nanodeeltjes manipuleren

Concept van de optische stofzuiger. Krediet:Tomsk Polytechnische Universiteit

Wetenschappers van de Tomsk Polytechnic University ontwikkelden samen met Russische en internationale collega's het concept voor het bouwen van een 'optische stofzuiger'. Door zijn optische eigenschappen, het kan nanodeeltjes uit de omgeving opvangen. Momenteel, er zijn geen effectieve apparaten voor deze taak. De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten . In de toekomst, dergelijke "stofzuigers" kunnen worden gebruikt voor luchtzuivering tijdens lab-on-a-chip-operaties en voorbereiding van cleanrooms.

"De grootte van nanodeeltjes varieert van 1 tot maximaal 100 nanometer. Momenteel onderzoekers van over de hele wereld zoeken naar manieren om zulke kleine deeltjes te controleren en te manipuleren voor verschillende toepassingen. Echter, er zijn nog geen voldoende effectieve en veelgebruikte apparaten voor dergelijke taken. We bieden een nieuw concept voor het manipuleren en opvangen van deeltjes:het is een "optische stofzuiger, " zegt Oleg Minin, Hoogleraar van de TPU-divisie voor Electronic Engineering.

Volgens dit begrip, een "optische stofzuiger" is een diëlektrisch microdeeltje. In het gepubliceerde artikel, de wetenschappers gebruikten deeltjes in de vorm van een gelijkzijdige kubus. De deeltjes hebben een guts of nanogat op nanoschaal. Wanneer ze worden blootgesteld aan optische straling, zoals laseren, er is optische druk.

"De resulterende kracht is gericht in onze kubus, het vangen van nanodeeltjes in het gat. De capaciteit, respectievelijk, afhankelijk van de grootte van het gat, ’ zegt de wetenschapper.

Dit concept kan worden geïmplementeerd in het zogenaamde lab-on-a-chip-werk in biomedisch onderzoek. Deze techniek kan verschillende laboratoriumfuncties op een chip combineren, variërend in grootte van enkele vierkante millimeters tot vierkante centimeters. Deze geavanceerde on-chip analysemethode maakt screening en automatisering met hoge doorvoer mogelijk. Door het chipoppervlak en de omgevingslucht van vreemde nanodeeltjes te reinigen, kunnen de analysegevoeligheid en de nauwkeurigheid van het resultaat worden verhoogd.

Het onderzoek is uitgevoerd door Russische en internationale specialisten van de Jilin University (China) en de Ben-Gurion University (Israël). De volgende fase is de experimentele bevestiging van het concept.