پیک‌های جدید در تابش نانوذرات

محققان دانشگاه رایس لیزر پالسی ساخته‌اند که می‌تواند به صورت انتخابی نانوذرات طلا را گرم کند. نتایج این پژوهش می‌تواند در حوزه‌های مختلف زیستی مورد استفاده قرار گیرد.

محققان دانشگاه رایس لیزر پالسی ساخته‌اند که می‌تواند
به‌صورت انتخابی نانوذرات طلا را گرم کند. نتایج این پژوهش می‌تواند در
حوزه‌های مختلف زیستی مورد استفاده قرار گیرد.

پژوهشگران دانشگاه رایس
می‌گویند می‌توان انواع مختلف نانوذرات طلا نظیر میله‌ای، هسته‌ای پوسته‌ای
و کروی را با استفاده از لیزر پالسی گرم کرد. تشکیل نانوحباب‌ها در اطراف
این نانوذرات می‌تواند پاسخ پلاسمونیک آنها را تغییر دهد به‌طوری که طول
موج این پاسخ‌ها بسیار محدود شده در نتیجه می‌توان آنها را با استفاده از
یک طیف سنج از یکدیگر تفکیک کرد.

filereader.php?p1=main_e095be32e9cb253d6

رهبر این تیم تحقیقاتی دیمیتری لاپوتکو و اکتارینا لکیانوفاهلب است
آنها نشان دادند که با استفاده از لیزر پالسی، نانوذرات طلا قادراند
تابش‌های با محدوده طول موج باریک در بخش مادون قرمز نزدیک ایجاد کنند.
نتایج این پژوهش در نشریه
Advanced Materials
  به چاپ رسیده است. به نظر می‌رسد این پدیده
به برانگیختگی نوری غیرساکن نانوذرات پلاسمونیک مرتبط است. پلاسمون‌ها
الکترون‌های آزادی هستند که در سطح فلزات حرکت می‌کنند با استفاده از تابش
نور می‌توان آنها  را تحریک کرد. حرکت پلاسمون‌ها می‌تواند انرژی نوری
را به گرما تبدیل کند.

ایده کلیدی در هنگام کار با نانوذرات و استفاده
از پدیده پلاسمونیک، تبدیل انرژی است. در اینجا دو سوال مهم وجود دارد: اول
این که کارایی تبدیل انرژی در این سیستم چقدر است، نانوذرات طلا که در
اینجا مورد استفاده قرار می‌گیرند دارای قدرت جذب یک میلیون برابر بیشتر از
دیگر مولکول‌ها در طبیعت می‌باشد. دومین سوال این است که با چه دقتی یک
لیزر می‌تواند پدیده تبدیل انرژی را انجام دهد. تابش نانوذرات در محدوده
وسیعی از طول موج‌ها انجام می‌شود، اما تابش مادون قرمز نزدیک که در آب
نامرئی است برای حوزه زیستی اهمیت زیادی دارد.

نانوذرات با اشکال مختلف،
طول موج‌های تابشی متفاوتی دارند در نتیجه اگر لازم باشد این طول موج محدود
شود باید تابش تنها به یک نوع مشخص از نانوذرات انجام شود. یافته‌های این
پروژه به محققان امکان تابش روی یک نوع مشخص از نانوذرات را می‌دهد. در این
پژوهش محققان از لیزر ۷۸۰ نانومتری استفاده کردند، آنها این لیزر را روی
خوشه‌های مختلف نانوذرات در آب، سلول‌های سرطانی و  حیوانات آزمایش
کردند. آنها موفق شدند پیک‌های بسیار کم‌عرضی  را با این روش تولید
کنند. پژوهشگران دریافتند که این اثر کاملا به تشکیل نانوحباب‌ها در محیط
سیال وابسته است.

موسسه ملی سلامت حمایت مالی این پروژه را به عهده
گرفته است.