Создана структура для точного распознавания спиралевидных молекул
Международная группа исследователей разработала инновационную метаповерхность, демонстрирующую почти абсолютную точность в разделении направлений закрученности поляризованных световых волн. Это уникальное искусственное покрытие обладает способностью отражать свет с левосторонней закруткой, одновременно пропуская правозакрученный свет.
Благодаря минимальной толщине структуры, составляющей всего несколько сотен нанометров, она идеально подходит для интеграции в самые современные электронные устройства. Эта технология значительно ускорит проведение медицинских анализов и упростит обнаружение спиралевидных молекул, включая ДНК, открывая новые горизонты для экспериментальной физики.
Природа света как электромагнитных волн характеризуется колебаниями электрического и магнитного полей с определенными направлениями. Поляризация определяет ориентацию световой волны в пространстве, подобно тому, как можно наблюдать направление движения волн на водной поверхности.
Существуют два основных вида поляризации: линейная и циркулярная. Линейная поляризация, широко применяемая в специализированных очках, характеризуется изменением электрического поля вдоль прямой линии. Циркулярная поляризация отличается спиралевидным движением электрического поля и играет важнейшую роль во взаимодействии света с различными веществами, включая ДНК, сахар и некоторые лекарственные препараты.
Новая разработка представляет собой наноструктуру из кремниевых частиц эллиптической формы, размещенных на стеклянной основе. Каждая наночастица способна создавать резонансы, временно удерживая свет. Их взаимное расположение определяет характер взаимодействия со световым потоком, а сами частицы усиливают резонансный эффект друг друга, формируя идеальный резонатор с особыми свойствами.
Инновационность разработки заключается в совмещении электрического и магнитного дипольных резонансов, что достигается благодаря отражению от стеклянной подложки. В результате структура действует как идеальное зеркало для одной циркулярной поляризации, оставаясь абсолютно прозрачной для другой.
Эта технология открывает широкие перспективы для ускорения химических и биологических анализов, совершенствования телекоммуникационных систем и проведения экспериментов с закрученными частицами. Особенно важным является потенциал использования метаповерхности в качестве высокоточного детектора для идентификации различных веществ, включая сахар, ДНК и фармацевтические препараты.
[КАТЕГОРИИ — [Политика, В мире, Бизнес]]
Источник:www.kommersant.ru