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

Молекулярные линии на кремнии

News image

СТМ-изображение линий ацетофенона на поверхности кремния. Права на изображение принадлежат ACS. Миниатюризация компонентов микропроцессоров достигается двумя различными ме...

Искусственные клетки могут вырабатывать

News image

В статье исследователей из Йельского университета и Национального института стандартов (NIST) (США), вышедшей в журнале Ad...

Нанотехнологии и закон

News image

Хотя в макроэкономике имеются некоторые сбои, сектор нанотехнологии продолжает свой подъем. В ближайшие пять лет ожид...

Космические каскады. Трехкаскадные арсен

News image

В космических аппаратах применяют два вида солнечных батарей – кремниевые и арсенид-галлиевые на германиевой подложке. Пе...

Наноспирали оксида кремния

News image

Во многих научных журналах публикуются статьи, в которых учёные синтезируют и описывают всё новые и но...

Сверхполиэтилен

News image

Кризис — хорошее время, чтобы избавиться от старого производства на устаревшем оборудовании и при наличии ср...

Нанотехнологии на основе эффекта лотоса

News image

В середине 70-х годов прошлого века немецкими учеными-ботаниками Боннского университета Вильгельмом Бартхлоттом (WilhelmBarthlott) и Кристофом Найнуйсом (C...

В НАСА выбирают цель следующей миссии

News image

В настоящее время у НАСА имеется три предложения касательно целей будущей миссии, космический аппарат которой со...

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...

Kyosemi использует в солнечных ячейках фотодиоды шарооб

На 2-ой Международной выставке по генерации электроэнергии с помощью фотовольтаических приборов (Second International Photovoltaic Power Generation Expo), проходившей 27 – 29...

ИЗОБРЕТЕН ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП С ЗОЛОТЫМ ПЕРОМ

Немецкие и швейцарские физики придумали оптический микроскоп с золотым пером , который сможет конкурировать с громоз...

Новый метод создания электродов для измерения свойств н

Ученые, изучающие физические явления на наноуровне, хорошо знают, что «припаять» контакты к единичной органической молекуле зачастую намного сложнее, чем синтезировать са...

Нанотрубки научились получать в промышленных масштабах

Углеродные нанотрубки, основу для сверхпрочных материалов, можно будет получать в промышленных масштабах: благодаря изобретению американских химиков их стоимость заметно снизится. Нанотрубка – ...

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.