Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe (KIT) desenvolveram um sensor que não apenas detecta nanopartículas cada vez menores, mas também detecta seu estado e rastreia seu movimento no espaço. Com a ajuda de novos sensores, será possível ver o que antes era difícil ou impossível, desde vírus no ar e proteínas no corpo até impurezas individuais em semicondutores e muito mais.
Em suma, o sensor altamente sensível e compacto proposto pelos cientistas é um novo tipo do conhecido ressonador Fabry-Perot. Trata-se de um sistema de dois espelhos coaxiais opostos entre si, cuja luz é refletida repetidamente até a manifestação do efeito de ressonância. E se em microscópios comuns com campo de luz os objetos em nanoescala não são visíveis, por serem pequenos demais para a reflexão detectada e a absorção das ondas de luz, estando no campo de luz de mil reflexos, o segredo se torna aparente.
Se uma nanopartícula está em um campo de luz observado, ela interage com a luz milhares de vezes e isso leva a uma mudança na intensidade da luz que pode ser medida. Além disso, o campo de luz terá diferentes intensidades em diferentes pontos do espaço. Isso permite tirar conclusões sobre a posição e o comportamento da nanopartícula no espaço tridimensional. Assim, torna-se possível observar o movimento browniano em um meio onde as moléculas colidem com as nanopartículas e estudar tanto os meios quanto as nanopartículas em toda a sua diversidade. Isso não quer dizer que fosse impossível fazer isso antes, mas de uma forma bastante simples, proposta por cientistas alemães, as observações não estavam disponíveis.
As aplicações potenciais do ressonador incluem a detecção de movimento tridimensional com alta resolução temporal e a determinação das propriedades ópticas de nanopartículas biológicas, como proteínas, DNA ou vírus. Assim, o sensor pode fornecer informações sobre processos biológicos que ainda não foram estudados. O próprio sensor é um sistema de fibra ótica com uma lacuna e seções espelhadas, entre as quais as amostras são passadas para estudo. O bombeamento é feito com laser.
2021-11-12 14:38:21
Autor: Vitalii Babkin