Существующие датчики не отличаются такой чувствительностью

Владимир Шалаев: «Молекулы отражают свет определенным образом, позволяющим сделать вывод об их структуре»
Для распространения сибирской язвы многого не нужно — одна «плохая» молекула на триллион хороших. Однако группа исследователей из Университета Пердью рассчитывает, что их работа позволит создать сверхчувствительные датчики, способные обнаружить даже одну молекулу биологического агента или загрязняющего химического вещества.

Эти датчики получили название наноантенны. Анализируя особенности пучка света, отражаемого субстанцией, они определяют ее молекулярное строение.

«Молекулы отражают свет определенным образом, позволяющим сделать вывод об их структуре, — пояснил Владимир Шалаев, профессор университета. — Изучение молекул дало нам массу полезной информации. Мы можем определить, сколько и каких молекул присутствует в любом веществе».

Хотя Шалаев и члены его группы еще далеки от того, чтобы предлагать конкретные устройства, они провели математическое моделирование, доказавшее, что микроскопические наноантенны толщиной около 10 нм могут «видеть» отдельные молекулы. Группа уже создала прототип наноантенны и приступила к практическим экспериментам. В течение трех лет здесь рассчитывают добиться значительного прогресса в совершенствовании технологии и довести ее до практического использования.

Результатом исследования может стать создание детекторов, в миллионы раз превосходящих по чувствительности современные технологии.

«Существующие датчики не отличаются такой чувствительностью. Отдельную молекулу не в состоянии уловить ни одно устройство, доступное коммерчески», — отметил Шалаев. Он обратил также внимание на то, что такой изобретенный самой природой «инструмент», как нос собаки, во много раз превышает по чувствительности все созданные человеком технологии.

Наноантенны могут использоваться для обнаружения загрязнений на самых ранних стадиях, для выявления наличия очень малой концентрации опасных химических или биологических веществ, используемых в военных целях, а также определенных белков в крови, свидетельствующих о ранней стадии заболевания. Медики смогут использовать эту технологию для создания более щадящих средств диагностики, нежели существующие устройства.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями