Иллюстрация преобразования нечувствительных к поляризации наноструктур в чувствительные при воздействии циркулярно-поляризованным светом

Наноструктуры из серебра помогут создавать новые лекарства

Российские ученые предложили способ создания наноструктур из серебра, чувствительных к поляризации света, используя лазер. Эта технология позволит создавать эффективные фотодетекторы и ускорит разработку лекарств за счет распознавания нужных молекул.
Автор Наука Mail
Образцы чувствительных к поляризации металлических наноструктур
Фотография образцов, чувствительных к поляризации металлических наноструктурИсточник: Далер Дададжанов / ИТМО

Исследователи из Университета ИТМО совместно с зарубежными коллегами нашли альтернативу дорогостоящей литографии при создании материалов, реагирующих на поляризацию света. Как рассказали в пресс-службе РНФ, ученые использовали лазер для формирования на поверхности серебряной пленки особых наноструктур. В обычном солнечном свете колебания электрического поля происходят хаотично, однако при поляризации эти колебания становятся упорядоченными, например вращаются по спирали вправо или влево. Способность материала различать такое вращение важна для многих высокотехнологичных задач.

В основе метода лежит работа с предварительно окисленной серебряной пленкой, на которой сформирован тонкий оксидный слой. Ученые облучили эту пленку лазером с круговой поляризацией. Компьютерное моделирование показало, что свет с разным направлением закрученности создает вокруг наночастиц несимметричное распределение энергии. Это заставляет атомы серебра перестраиваться и достраивать структуры так, чтобы они поглощали свет только определенной поляризации. Если пленку облучали «правым» светом, в ней начинали преобладать частицы, чувствительные именно к правой поляризации.

Ученые ИТМО
Фотография ученых ИТМО (слева направо): Игорь Гладских (старший научный сотрудник, к.ф.-м.н.), Никита Петров (инженер, магистрант 2-го года обучения), Далер Дададжанов (ведущий научный сотрудник, PhD, руководитель проекта РНФ)Источник: ИТМО

Полученный материал планируют применять в датчиках для разделения молекул, что особенно востребовано в фармацевтике. Такие устройства помогут отбирать молекулы с нужным терапевтическим эффектом, а также могут лечь в основу биосенсоров и фотодетекторов. Результаты работы, поддержанной грантом Российского научного фонда, опубликованы в журнале ACS Nano.

Наши результаты открывают путь к созданию недорогих и компактных поляризационных детекторов, при этом предложенный подход не требует использования дорогостоящих литографических методов. В дальнейшем мы планируем разработать фотодетектор для фотонных интегральных схем с нашим покрытием и применить предложенную технологию в оптоэлектронике
Далер Дададжанов
руководитель проекта, ведущий научный сотрудник Международного научно-образовательного центра физики наноструктур Университета ИТМО

Ранее российские ученые разработали новое лекарство из ели.