Игли с по-малко от 35 атома абсорбират инфрачервена светлина и подобряват изображенията на тъканите
Златото, известно със своя блясък и стойност, на атомно ниво се държи по съвсем различен начин.
То реагира силно на инфрачервена светлина и вече се оказва обещаващ материал за диагностика на рак и развитие на високотехнологични системи.
Учени от Токийския университет откриха нов вид наноструктури – „златни квантови игли“, видими единствено под микроскоп.
Те се състоят само от 30 до 35 атома и са около хиляда пъти по-тънки от човешкия косъм, но притежават свойства, които могат да трансформират медицината, енергийните технологии и инженерството.
„Формирането на тези игловидни структури беше изненадващо откритие – далеч отвъд първоначалните ни очаквания, и дори надхвърля възможностите на въображението“, споделя проф. Тацуя Цукуда, ръководител на екипа.
Как се появяват квантовите игли?
Под наблюдението на екипа учените успяват да уловят междинните етапи на растеж на златните клъстери.
Вместо да образуват обичайните сферични форми, атомите постепенно се подреждат в пръчковидни структури, съставени от триъгълници и тетраедри – комбинация, която досега не е наблюдавана в нанохимията.
На повърхността на иглите се появяват леки органични остатъци, които спомагат за стабилността им.
Точният контрол върху химичните условия позволява на учените да наблюдават и анализират развитието на частиците в реално време, демонстрирайки невиждан досега квантово-механичен феномен.
Приложения в медицината и технологиите
Квантовите игли реагират силно на светлина в близкия инфрачервен диапазон – спектър, който прониква дълбоко в човешките тъкани и вече се използва в диагностиката на рак.
Иглите с 33 и 34 атома абсорбират светлина при 770 и 755 нанометра – сравнимо с използваните хирургически багрила.
Допълнително, частиците излъчват два вида светлина – флуоресценция и фосфоресценция, което повишава остротата на изображението и улеснява разграничаването на здравата от болната тъкан.
Контролираното формиране на квантовите игли показва, че златото може да бъде целенасочено оформено в функционални наноструктури с измерим потенциал за приложение в медицината, енергетиката и сигурността.
Нови контактни лещи, разработени от китайски учени, могат да преобразуват инфрачервените лъчи във видими цветове, което разширява възможностите за практическо използване на откритието.
„Това откритие показва, че дори няколко десетки атома могат да имат огромно въздействие върху бъдещите технологии и медицината“, обобщава проф. Цукуда.
Още новини четете в категория
Здраве
23.1 С
22.1 С
Ако го няма при нас, значи не се е случило
