محققان روشی برای جداسازی و مرتب کردن ذرات تا مقیاس یک نانومتر ارائه کردند. این روش میتواند با سرعت بالا، مقادیر زیادی از ذرات را جداسازی کند.
روشی سریع برای مرتب کردن نانوذرات
پژوهشگران موسسه ملی استاندارد و فناوری آمریکا (NIST) موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن میتوان ذرات میکروسکوپی و نانومقیاس را براساس اندازه مرتب کرد. این روش میتواند ذرات یک نانومتری را نیز جداسازی کند.
این روش بهگونهای است که ذرات از یک سو وارد میشوند اما از بخشهای مختلف براساس اندازههای خود خارج میشوند. این فرآیند، ذرات را تغییر نمیدهد به طوری که ابعاد آنها موجب جداسازی ذرات میشود. این جداسازی بهصورت مستمر انجام شده و ذرات در مدت چند ثانیه از سامانه خارج میشوند.
این ابزار برای محققانی که در بخش هواشناسی فعالیت دارند بسیار مناسب است چرا که به آنها فرصت میدهد تا آلودگیهای هوایی و ذرات موجود در اتمسفر را جداسازی کنند. جان کری از محققان NIST میگوید: « اگر شما بخواهید بفهمید که کسی در یک فضای بسته نظیر مترو، ذرات یا ترکیبات سمی نظیر ویروس یا باکتری یا مواد شیمیایی رهاسازی کرده میتوانید از این فناوری استفاده کنید. این ابزار میتواند سرعت تحقیقات را به شدت افزایش دهد چرا که میتواند در یک سانتیمتر از هوا، هزاران نانوذره را شکار کند.»
برای جداسازی ذرات موجود در یک سیال میتوان از انبرک نوری استفاده کرد که ذرات عبوری از کانالهای میکروسیالی را جداسازی میکند. اما برای جداسازی آئروژلها تحقیقات کمتری انجام شدهاست. این پروژه برای جداسازی این مواد مناسب است به طوری که نسبت به انبرک نوری، ظرفیت جداسازی بیشتری دارد.
نتایج این پروژه در قالب مقالهای در نشریه Optics Express منتشر شدهاست.
در این ابزار از حفرههایی نانومقیاس استفاده شده که آیینههایی در دو سوی این حفرهها وجود دارد. پرتو لیزر وارد حفرهها شده و امواج رزونانسی ایجاد میکند. در این فضا، مکانهایی با قدرت میدان نوری پایین و بالا تشکیل میشود. هر یک از این مکانها در حدود یک چهارم طول موج، پهنا دارند.
محققان این پروژه با استفاده از نانوذرات پلیاستایرن، عملکرد این سیستم را مورد آزمایش قرار دادند. ذرات کوچک موجب تغییر اندکی در لیزر شده و ذرات بزرگتر تغییرات بیشتری در آن ایجاد میکنند که این تغییرات موجب تاثیر روی میدان موجی شده که این میدان حرکت ذرات را از میان کانال مدیریت میکند.