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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Гибкий алмаз вырабатывает электричество 15.09.2026

Алмаз традиционно воспринимается как исключительно твердый и практически неподвижный материал, поэтому возможность получать из него электричество при механической деформации долгое время казалась невероятной. В начале XX века алмаз относили к непьезоэлектрическим материалам, то есть считалось, что при сжатии или изгибе он, в отличие от кварца, не способен создавать электрический заряд. Однако исследователи из Университета Гонконга обнаружили, что при определенных условиях это представление требует пересмотра. Проблема заключалась прежде всего в физической природе самого минерала. Обычный алмаз настолько тверд, что заметно согнуть его практически невозможно. Поэтому специалисты использовали другой подход и изготовили из алмаза чрезвычайно тонкую гибкую мембрану. После механического воздействия на такую конструкцию измерительные приборы зарегистрировали устойчивые электрические сигналы. Эксперименты неоднократно повторяли и проводили в различных условиях, чтобы исключить случайное про ...>>

Найдена химическая причина возрастных изменений запаха кожи 14.09.2026

Запах человеческого тела меняется на протяжении всей жизни, и особенно заметные изменения могут происходить в пожилом возрасте. Речь идет не только о привычном запахе пота или особенностях гигиены: старение сопровождается целым комплексом биохимических процессов в коже, способных влиять на ее естественный запах. Ученые обнаружили одно из веществ, которое связывают с характерным ароматом, часто называемым "запахом старости". Исследователи установили, что важную роль в этом процессе играет 2-ноненаль - органическое соединение из группы ненасыщенных жирных альдегидов. Это вещество обладает характерным запахом, который нередко описывают как сочетание прогорклого масла и затхлого картона. Его количество в коже увеличивается по мере старения организма, поэтому концентрация 2-ноненаля рассматривается специалистами как одна из биохимических причин возрастного изменения запаха. По словам дерматологов, заметные изменения начинают становиться более вероятными после 40 лет. Доктор Сонал Чоуд ...>>

Случайная новость из Архива Графический ускоритель Radeon RX 6600 XT 03.12.2021 Компания Sapphire Technology анонсировала внешний графический ускоритель GearBox 500 Thunderbolt 3 Pulse RX 6600 XT eGFX, предназначенный для использования прежде всего с ноутбуками и компьютерами небольшого форм-фактора, лишенными дискретной видеокарты. В состав устройства изначально включен акселератор Sapphire Pulse Radeon RX 6600 XT на архитектуре AMD RDNA 2. Его возможностей, как утверждается, будет достаточно для профессиональных приложений и качественного игрового процесса в формате 1080р. Новинка использует для подключения к ПК интерфейс Thunderbolt 3/4 с пропускной способностью до 40 Гбит/с. Говорится о совместимости с компьютерами под управлением операционных систем macOS и Windows 10/11. Решение оснащено блоком питания мощностью 500 Вт. Есть сетевой контроллер Gigabit Ethernet, а также два порта USB 3.0 для подсоединения периферии. Интерфейс Thunderbolt служит не только для обмена данными, но и для подачи питания (до 60 Вт). Это позволяет подзаряжать аккумуляторную батарею ноутбука во время работы.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026