Електронний пінцет дозволить маніпулювати окремими атомами |
Tuesday, 15 November 2011 |
По суті, вчені створили електронну версію лазерного оптичного пінцета, що сьогодні широко використовується у біології, фізиці та хімії для роботи з мікроскопічними частинками. Але головна особливість електронного пінцета полягає у тому, що він має у тисячі разів більшу чутливість і роздільну здатність. Потенційно він дозволить маніпулювати окремими атомами. Оптичний пінцет був уперше описаний у 1986 році. Загалом - це невеликий, але корисний у практичному плані тиск сильно сфокусованого лазерного променя на мікрочастинку. Лазер не штовхає частинку, а скоріше тягне її до центру променя. Біохіміки, наприклад, використовують цей ефект для роботи з окремими клітинами або ліпосомами. Можна було б очікувати, що пучок електронів електронного мікроскопа теж здатний керувати рухом мікрочастинок. Однак таке явище ніколи не спостерігалося, частково тому, що електрони занадто «метушливі» і не можуть поширюватися у повітрі на велику відстань. Тому в електронних мікроскопах використовуються вакуумні камери, в які поміщаються зразки. Народження електронного пінцета було виявлене випадково під час вивчення процесів, які відбуваються при застиганні металевого розплаву. Дослідники спостерігали за невеликими частинками (розміром декілька сотень мікронів) алюмінієво-кремнієвого сплаву, причому у місці, де рідкий метал стикався із уже застиглим твердим. У даному районі електронний пучок викликає появу плазмонів, які можуть багато розповісти про кристалізацію металу. Ефект електронного пінцета був несподіванкою, тому що основною метою експерименту було саме вивчення плавлення і кристалізації. Однак вчені помітили, що коли вони рухали чи змінювали кут електронного пучка, а також зрушували столик зі зразками, невелика тверда частинка вперто, як приклеєна, слідувала за пучком електронів. Потенційно електронний пінцет може стати універсальним і цінним інструментом, що дозволяє проводити дуже тонкі маніпуляції. Це буде складним завданням, тому що для роботи електронного пінцета потрібен вакуум, але електронний пінцет на три порядки менший, ніж оптичний і близький до розміру одиночних атомів, що відкриває широкі можливості для роботи з мікрооб'єктами.
За матеріалами: rnd.cnews.ru Наступні новини у розділі:
Попередні новини у розділі:
|