News image News image News image News image News image News image News image News image


Свет для вращения «нанотурбины»
Нанотехнологии в технике - Техника

свет для вращения «нанотурбины»

Исследователи из Великобритании и Италии показали, как свет может использоваться для вращения несимметричных наноструктур, в частности, связок углеродных нанотрубок или наностержней золота. Предложенная ими методика обнаружения вращения может в будущем использоваться для создания фотонных микроскопов следующего поколения.

Свет (электромагнитная волна) может рассматриваться не только с точки зрения волновых законов, но и как поток частиц (фотонов); это один из основных постулатов квантовой механики, получивший название квантово-волновой дуализм. В то время как интерференция и дифракция света объясняются волновой природой, фотоэффект и некоторые другие явления удается объяснить только при помощи корпускулярного подхода. Явление давления света занимает некое «промежуточное» положение: еще Максвелл предложил его теорию в рамках «волновых представлений», но наиболее просто она выглядит, если рассматривать свет как поток частиц. В упрощенном виде объяснение выглядит следующим образом: при освещении какого-либо объекта, фотоны ударяются от него, неизбежно передавая определенный импульс, другими словами, оказывая давление.

Сила, с которой фотоны «давят» на освещаемые объекты слишком мала, чтобы чувствоваться в повседневной жизни. В научном и околонаучном мире существовало множество проектов, каким образом можно применить световое давление на практике, к примеру, была выдвинута идея создания солнечного паруса для перемещения в космическом пространстве. Но ни один из этих проектов не был реализован на практике.

Сила светового давления все-таки может использоваться «во благо», если сконцентрировать достаточно большой поток фотонов на достаточно малом объекте. К примеру, если сфокусировать луч лазера на микроскопическом объекте, который надо точно позиционировать во время эксперимента. Такая техника «захватывает» объект в оптическую ловушку в фокусе лазерного луча; она известна достаточно давно и носит название «оптический пинцет». Методика позволяет поднимать и перемещать такие объекты, как одиночные атомы, биологические клетки и т.п.

До сих пор «оптический пинцет» использовался лишь для поступательного перемещения объектов. Возможно ли с помощью него вращение? Чтобы узнать ответ на этот вопрос, группа ученых из Великобритании и Италии использовала несимметричные наноструктуры (такие, как связки углеродных нанотрубок или наностержней золота), находящиеся в водном растворе. Исследователи разработали методику, позволяющую точно определять вращение подобных несимметричных наноструктур в оптической ловушке. Для этого они анализировали при помощи фотодиодов интерференцию двух световых потоков: потока, непосредственно формирующего оптическую ловушку, и света, рассеянного несимметричной наноструктурой. Такой подход позволял измерить не только положение наноструктуры, но и ее ориентацию в пространстве.

Проведенный эксперимент показал, что при помощи света можно достаточно хорошо управлять роторами из нанотрубок и наностержней. Простые в управлении нанороторы, построенные таким образом, в будущем могут использоваться для создания следующего поколения измерительных приборов, а также любых наноустройств, конструкция которых включает вращающиеся элементы.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Оружие возмездия: система автоматическог

News image

Россия обладает единственным в мире оружием, гарантирующим ответный ядерный удар по противнику даже в том ко...

Ученые впервые смогли зафиксировать рост

News image

Платиновые наночастицы Поэтому работа Пола Аливисатоса и его коллег чрезвычайно важна не только для физики твердого те...

Наночастицы могут нанести вред ДНК челов

News image

Микробиологи из Университета Бристоля пришли к выводу, что наночастицы опасны для ДНК человека, поэтому концепция до...

Еще раз про кремниевую спинтронику

News image

Демонстрация инжекции спин-поляризованного тока в кремний и – далее – в светодиод из GaAs. На протяжении не...

Углеродные нанотрубки защищают и от воды

News image

Несмотря на замечательные свойства, углеродные нанотрубки (УНТ) пока еще не завоевали рынок. В большинстве случаев он...

Истинные истребители в пятом поколении

News image

Выполнению боевой задачи способствует изворотливость, умение прятаться и действовать по обстоятельствам. Ради таких качеств можно со...

О спиновых кубитах (новости нанотехнолог

News image

Электронные спины рассматриваются как вероятные кандидаты в носители квантовой информации. Логические состояния спинового кубита «0» и ...

Нанотехнологии, которые нас убивают

News image

Мне всегда было интересно: какие отечественные нанотехнологии применяются для обеспечения хорошей погоды на политически важ...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Medfield - атомная платформа третьего поколения

Компания Intel с громкого успеха начала освоение платформы для ультрамобильных персональных компьютеров, известных также как нетбуки, и MID-аппаратов – только по...

Нанотехнологии избавят мир от фальшивомонетчиков

Японские ученые изобрели новую технологию, с помощью которой планируют усложнить для фальшивомонетчиков подделку денег. Группа исследователей из японской компании Da...

Создана самая маленькая в мире надпись

Физики из университета Стэнфорда создали самую маленькую в мире надпись - буквы составили всего 1.5 нанометров в высоту. Новые буквы составляют пр...

Бактерии приводят в движение крошечные наномеханизмы

Шестерни в миллион раз более массивные, чем бактерии , говорит главный исследователь Игорь Аронсон. Возможность использовать и контролировать эне...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.