محققانی از آمریکا و آلمان از یک خط‌کش پلاسمونی برای نشان دادن اصول اندازه‌گیری مکان سه بعدی اشیاء در مقیاس نانو استفاده کرده‌اند. این خط‌کش، که از بسته‌ای از نانومیله‌های طلا تشکیل شده است، روزی خواهد توانست در فهم فرآیند‌های ماده نرم، مانند پیچش پروتئین، بهبود ایجاد کند.
اندازه گیری با خط کش‌های پلاسمونی در سه بعد
محققانی از آمریکا و آلمان از یک خط‌کش پلاسمونی برای نشان دادن اصول
اندازه‌گیری مکان سه بعدی اشیاء در مقیاس نانو استفاده کرده‌اند. این خط‌کش،
که از بسته‌ای از نانومیله‌های طلا تشکیل شده است، روزی خواهد توانست در
فهم فرآیند‌های ماده نرم، مانند پیچش پروتئین، بهبود ایجاد کند.
این خطکشهای پلاسمونی از نانوذرات فلزی که به زیست‌مولکول‌ها وصل شده‌اند،
تشکیل می‌شوند. این نانوذرات می‌توانند بمانند آنتن‌های ریزی رفتار کرده و
تشدید‌های پلاسمونی- امواج الکترونی – خلق کنند که نور را در فرکانس‌های
مشخص مرئی یا فروسرخ جذب یا پراکنده کند. از آنجایی که فرکانس دقیق به
همسایگی سایر ذرات بستگی دارد، این نانوذرات راهی برای اندازه‌گیری فواصل
بین ذره‌ای باز می‌کنند.
در گذشته اندازه‌گیری چنین فواصلی به یک بعد محدود می‌شد که در حالت کلی قادر به
تعیین جهت‌گیری نسبی ذرات نبود. ولی اکنون پاول علیویزاتوس و نا لیو از دانشگاه
کالیفرنیای برکلی، آمریکا، بهمکاری همکارانی از دانشگاه اشتوتگارت آلمان، روش تازه‌ای
برای کاوش دو بعد دیگر یافته‌اند. لیو می‌گوید: “خط‌کش پلاسمونی سه بعدی ما در
مقایسه با خطکشهای پلاسمونی یک بعدی درجات آزادی بیشتری مانند تغییرات چرخشی،
پیچشی، واژگونی، و سایر تغییرات صورت‌بندی را اندازه‌گیری می‌کند.”
این پژوهشگران خط‌کش پلاسمونی خود را از پنج نانومیله طلا، که هرکدام طولی کمتر از
داشتند ۳۵۰ nm ، به شکل یک H ساختند که یکی از آنها افقی بود و بین دو میله عمودی
قرار می‌گرفت. آنها از لیتوگرافی باریکه الکترونی برای خلق چندین چیدمان مشابه که
در هرکدام مکان میله افقی مرکزی کمی تغییر می‌کرد، استفاده کردند. با مطالعه انرژی
فرورفتگی‌های تشدیدی در طیف عبوری، این پژوهشگران متوجه شدند که می‌توانند با دقت
بالایی مکان میله مرکزی را تعیین کنند.
لیو می‌گوید که یکی از کاربردهای این خط‌کش پلاسمونی سه بعدی می‌تواند کمک به فهم
اینکه چرا پروتئین‌ها به یک روش معین پیچ می‌خورند، کمک کند – این یک موضوع مهم در
زیست‌شناسی است، زیرا پروتئین‌هایی که به طور نادرست پیچ خورده باشند به
بیماری‌هایی مانند آلزایمر یا پارکینسون مربوط می‌شوند.
این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را تحت عنوان “خطکشهای پلاسمونی سه
بعدی” در مجله‌ی Science منتشر کرده‌اند.
