20:14 2022-12-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Fibra microstructurată măsoară dimensiunea nanoparticulelor
_ Fibra microstructurată măsoară dimensiunea nanoparticulelor< /h3>
Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Fotonică Leibniz (Leibniz IPHT) au dezvoltat un nou design din fibră de sticlă care permite observații excepțional de lungi ale unui număr mare de nanoparticule individuale, care se mișcă liber într-un lichid. Acest lucru permite ca distribuția dimensiunii nano-obiectelor dintr-o probă să fie determinată cu o precizie și mai mare. Oamenii de știință pun astfel bazele unei cercetări și mai bune asupra problemelor de mediu și bioanalitice în viitor.
Fie că analiza apei, producția de vaccin sau examinarea probelor biologice, amestecurile de particule minuscule apar în aproape toate domeniile viața de zi cu zi și sunt compuse dintr-o varietate de obiecte minuscule diferite în medii lichide.
Determinarea precisă a componentelor individuale ale unui astfel de amestec de particule fine într-un lichid (dispersie) ridică provocări științei, în special în ceea ce privește lățimea distribuției dimensiunilor lor și prezența diferitelor specii de particule care diferă doar puțin în dimensiune. O nouă fibră de sticlă microstructurată (fibră cu un singur element antirezonant) dezvoltată la Leibniz IPHT oferă potențialul de a îmbunătăți în mod semnificativ acuratețea de măsurare a caracterizării dimensiunii nano-obiectului.
Nouă fibră optică pentru analiză de înaltă precizie
Cu fibra optică specială realizată la institutul Jena, nano-obiectele în soluție apoasă cu un diametru mai mic de 20 de nanometri pot fi limitate, urmărite individual și dimensiunea lor determinată cu precizie. Acest lucru permite cercetătorilor să analizeze cu precizie distribuțiile de mărime ale nanoparticulelor în amestecuri. În acest scop, fibra de sticlă are un microcanal cu pereți subțiri și, prin urmare, conducător de lumină, care are un diametru de 17 micrometri.
Pentru a examina o probă, fluidul de particule este adus în contact cu fibra tubulară, care se umple cu proba de fluid ca urmare a forţei capilare. Lumina cuplată este ghidată de-a lungul canalului de fluid integrat al fibrei. Peretele de sticlă, care are o grosime de numai 756 de nanometri, permite iluminarea intensă și uniformă a probei care urmează să fie examinată și a nano-obiectelor conținute.
Lumina împrăștiată de nanoparticulele individuale permite urmărirea poziției acestora și, astfel, permite observații microscopice foarte precise. "Cu noua noastră metodă de fibră optică, obiectele individuale la scară nanometrică pot fi urmărite pe perioade lungi de timp. În acest fel, putem determina dimensiunea lor extrem de precis și fiabil, astfel încât să putem caracteriza componentele individuale dintr-un amestec", explică Mona Nissen. , doctorand în cadrul Departamentului de Fotonică a Fibrelor de la IPHT Leibniz.
În studii experimentale cu amestecuri de particule cu o diferență de dimensiune mică, constând din nanosfere de polistiren cu diametre medii de 100 și 125 de nanometri, cercetătorii au reușit să demonstrează o caracterizare de înaltă precizie folosind noua fibră optică. Oamenii de știință au reușit să măsoare cu precizie distribuția mărimii și să identifice componente individuale atât în amestecuri de particule monodisperse cu nano-obiecte dintr-o specie și clasă de mărime, cât și în compoziții de particule polidisperse cu obiecte de diferite proprietăți și dimensiuni.
Nanoscală. aplicații
Abordarea prezentată cu fibră optică oferă potențialul de a fi utilizată în aplicații nanotehnologice în domeniul mediului și bioanaliticii, precum și în chimie și medicină pentru controlul dimensiunii nanoparticulelor. Cercetătorii văd scenarii de aplicare, de exemplu, în examinarea apelor pentru reziduuri microplastice, analiza probelor de pacienți precum urină, observarea produselor de sinteză în științele chimice sau dezvoltarea medicamentelor.
Descoperirile. sunt publicate în revista Small.
Comentarii:
Adauga Comentariu