Золотые детекторы взрывчатки

06.12.2012

Ученые из имперского колледжа в Лондоне разработали систему для быстрого обнаружения опасных веществ - таких как наркотики или взрывчатка. Новая система обладает высокой точностью - она способна обнаружить одну молекулу-мишень среди 10 000 триллионов молекул воды всего за несколько миллисекунд. Искомые молекулы захватываются самособирающимся слоем наночастиц золота.

Команда ученых с кафедры химии Имперского Колледжа Лондона открыла путь к разработке компактных, легких в сборке и в использовании устройств. Спектр применения у них очень широк - от обнаружения наркотиков и взрывоопасных веществ до поиска загрязняющих веществ в реках, нервно-паралитических газов, выбрасываемых в воздух и т.д. Результаты исследования опубликованы на этой неделе в Nature Materials.

Молекулы-мишени идентифицируются благодаря эффекту комбинационного поверхностного рассеяния света, когда каждая молекула рассеивает свет по собственному, направлению благодаря сложной структуре поверхности. Методика известна примерно с 1970-х гг. Сигнал может быть значительно усилен благодаря прохождению света через слой золотых наночастиц и многократному отражению, соответственно, увеличивается чувствительность устройства. Тем не менее, такое покрытие было слишком сложно в изготовлении, чтобы получить массовое применение.

В нынешней работе ученые преодолели эту проблему, используя две несмешивающиеся жидкости - например, такие как вода и масло. Манипулируя электрическим зарядом наночастиц золота и составом раствора, они создали ситуацию, при которой эти частицы самостоятельно выравнивались на стыке двух сред.

"Трюк заключался в том, чтобы найти условия, при которых наночастицы сами оседают на границе двух сред, но при этом не срастаются друг с другом", - прокомментировал соавтор исследования Джек Пейдж. Даже если структура наночастиц нарушена, они спонтанно выстраиваются так, чтобы сделать устройство еще более чувствительным.

<< Назад: Проблема хрупкости металлов преодолена 07.12.2012

>> Вперед: Летающий ветряк 06.12.2012

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Компас голубя оказался в его печени 09.06.2026

Ученые десятилетиями пытались разгадать секрет невероятной способности почтовых голубей преодолевать сотни километров и безошибочно возвращаться домой. Они искали магнитные сенсоры в клюве, глазах, ушах и мозге, однако ответ оказался совершенно неожиданным. Международная команда биологов обнаружила, что внутренний компас этих птиц находится в печени. Именно там расположены особые иммунные клетки, насыщенные железом и способные воспринимать магнитное поле Земли. Исследование провели доктор Кливия Лисовски (первый автор), профессор Кристиан Куртц из Университетской больницы Бонна и профессор Мартин Викельски из Института поведения животных имени Макса Планка. В работе также участвовали специалисты из Университета Дуйсбург-Эссен. Ученые выяснили, что макрофаги печени голубей накапливают железо из отработанных эритроцитов и приобретают суперпарамагнитные свойства, превращаясь в миниатюрные магнитные датчики. Ранее существовало несколько гипотез о расположении магниторецепторов у птиц ...>>

4K лазерный проектор Acer HL6820GTV 09.06.2026

Компания Acer пополнила свою линейку домашних кинозалов новой моделью. Проектор HL6820GTV - это 4K лазерное устройство, которое имеет встроенное Google TV и поддерживает игровые функции, в том числе переменную частоту обновления до 144 Гц. Он будет доступен в регионе EMEA в третьем квартале 2026 года по стартовой цене 1399 евро. Проектор использует DMD-панель размером 0.47 дюйма для воспроизведения разрешения 4K UHD (3840 x 2160). Вместо традиционной лампы он оснащен лазерным источником света. Acer заявляет, что это позволяет устройству достигать яркости 4 000 ANSI люменов в стандартном режиме, что делает его пригодным для использования в помещениях с рассеянным дневным светом.Портативные компьютеры и ноутбуки Также предусмотрен режим Eco, который уменьшает яркость до 3200 люменов, снижает уровень шума вентилятора до 29 дБА и увеличивает ожидаемый срок службы лазера с 20 000 до 30 000 часов. По данным компании такая лазерная конфигурация потребляет на 35% меньше энергии, чем ламп ...>>

Дороги из пластикового мусора 08.06.2026

В условиях стремительной урбанизации и роста потребления пластиковой упаковки многие развивающиеся страны сталкиваются с острой проблемой накопления отходов. Непал не стал исключением: в крупных городах, таких как Катманду и Покхара, инфраструктура переработки не успевает за объемами мусора, значительную часть которого составляет трудноутилизируемый пластик. В ответ на этот вызов местные инициативы предлагают оригинальное решение - превращать пластиковые отходы в материал для строительства дорог. Организация Green Road Waste Management, основанная Бималом Бастолой и его командой, активно реализует проект по созданию "пластиковых" дорог. Для производства специального асфальта используются упаковки от снеков, печенья и другие виды низкосортного пластика, которые обычно отправляются на свалки. По данным участников проекта, на строительство одного километра дороги требуется около двух тонн измельченного пластика. Технология довольно проста по своей сути. Пластиковые отходы измельчают ...>>

Самодостаточный электрический вездеход для арктических ледников 08.06.2026

Канадские инженеры из компании Noble Northern в сотрудничестве с оператором туров Pursuit разработали и запустили первый в мире электрический Ice Explorer - специализированный автобус для исследования и экскурсий по ледникам. Это полностью автономное транспортное средство предназначено для работы в экстремальных условиях Национального парка Джаспер в провинции Альберта, где расположен знаменитый ледник Атабаска, входящий в состав Колумбийского ледяного поля. Ранее весь парк подобных машин, а их там насчитывалось около десяти, работал исключительно на дизельном топливе. Даже после модернизации систем очистки выхлопов эти мощные вездеходы на грузовой базе продолжали оказывать негативное воздействие на чувствительную северную экосистему. Инженеры взяли за основу шасси обычного дизельного грузовика, но существенно переработали его конструкцию. Они установили двойные колеса, обеспечили полный привод и значительно увеличили площадь сцепления с ледяной поверхностью. Сердцем нового вездеход ...>>

Жидкий кальциевый нитрат для овощеводства 07.06.2026

Хозяйство Solbergs Gartneri, расположенное в Веттре, Норвегия, выращивает огурцы на площади 12 500 м2. В текущем сезоне оно полностью заменило традиционный водорастворимый кальциевый нитрат на продукт, производимый компанией N2 Applied из воздуха, воды и возобновляемой электроэнергии. Первые испытания нового удобрения начались еще в конце прошлого сезона в небольшом объеме, после чего хозяйство приняло решение о полном переходе. Технология N2 Applied основана на использовании плазмы для получения азотной кислоты из атмосферного воздуха и воды, которую затем превращают в жидкий кальциевый нитрат. Этот формат особенно удобен для систем фертигации. Важным преимуществом является отсутствие аммония в составе, что дает агрономам больше возможностей для точной корректировки питания растений. Владелец хозяйства Кристиан Солберг отметил, что теперь они могут более гибко реагировать на изменения pH в субстрате, снижая или увеличивая внесение аммония по необходимости. Одним из главных мотив ...>>

Случайная новость из Архива Крошечные устройства доставят лекарство в организм человека 18.02.2019 Разработана менее пугающая альтернатива укола: проглатывание устройства размером с таблетку, которое доставляет лекарство в желудок. Устройство предназначено для ввода инсулина. Однако подобные проглатываемые капсулы могут также заменить кожные инъекции антител для лечения рака, гормонов и других фармацевтических препаратов. Каждое глотаемое устройство размером с горошину и имеет форму желудя с легкой полиэфирной "гайкой" и крышкой из нержавеющей стали. Форма предназначена для того, чтобы устройство могло находиться на дне желудка. Там оно вонзает кончик иглы, состоящий почти полностью из инсулина, на несколько миллиметров в слизистую оболочку, выстилающую желудок. Как только кончик иглы инсулина растворяется, устройство проходит через остальную пищеварительную систему. Благодаря небольшому количеству острых болевых рецепторов в желудке крошечная инъекция "вряд ли вызовет какой-либо дискомфорт", - говорит соавтор исследования Джованни Траверсо - гастроэнтеролог и биомедицинский инженер в Бригаме и Женской больнице в Бостоне и Массачусетском технологическом институте. В экспериментах на свиньях проглатываемые устройства доставляли такое же количество инсулина в кровоток, что и инъекции. Через неделю после лечения исследователи не обнаружили никаких признаков повреждения тканей желудка животных. "Дизайн устройства хорошо продуман", - говорит Жан-Кристоф Леру - исследователь лекарств и доставки лекарств в ETH Zurich, не участвующий в работе. Но он задается вопросом, могут ли проявиться отложенные во времени последствия повторяющихся внутренних уколов в желудок у пациентов, которые должны вводить себе лекарства в течение всей жизни, - например, у больных диабетом. Исследователи планируют в будущей работе определить, существуют ли какие-либо хронические эффекты.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026