11 Сентября 2017
МОСКВА, 11 сентября Ученые из Великобритании создали небывалые наночастицы, которые могут одновременно быть и прозрачными для света, и превращаться в идеальное зеркало, и опубликовали рецепт по их изготовлению в статье в журнале Nature Materials.
Наночастицы находятся в очень тонком балансе – мы очень долго пытались заставить их вести себя правильно, однако они постоянно склеивались друг с другом, а не равномерно делились по раствору. Нам подошло создать десятки моделей и провести столь же большое число экспериментов для того, чтобы соорудить действительно управляемый слой наночастиц, рассказывает Джошуа Эдель (Joshua Edel) из Имперского колледжа Лондона (Великобритания).
Наночастицы и тонкие полоски из некоторых металлов, к примеру, золота или серебра, способны поглощать видимый свет и передавать его дальше в виде других форм электромагнитного излучения. В это время на поверхности скандия возникают так называемые плазмоны коллективные колебания электронов, способные поглощать и испускать решительность в виде световых волн.
Одним из самых ярких примеров работы плазмонов слывёт древнеримский кубок Ликурга сосуд из стекла, корректирующего прозрачность в зависимости от освещения. Другие примеры их работы микроволновый плащ-невидимка, созданный в 2014 году, и прозрачный футуристический дисплей на плазмонах, созданный в MIT.
Эдель и его коллеги, в том числе российский физик Алексей Корнышев, очень долгое веко пытались ликвидировать один из главных недостатков плазмонов – почти полную невозможность управлять их свойствами после того, как они были изготовлены.
Как объясняют ученые, то, как плазмоны контактируют со светом и какой именно свет они поглощают или пропускают через себя, зависит от двух их характеристик – размеров и расстояния между сольными наночастицами. Физики достаточно давно научились управлять положением отдельных микрочастиц, однако дирижирование миллионами и миллиардами плазмонов оставалось нерешенной задачкой.
Корнышев, Эдель и их союзники смогли решить эту проблему, используя две остроумные идеи – они поместили наночастицы не на поверхность другого металла или кремния, как это примерного делают ученые в опытах с плазмонами, а в водный раствор, и создали своеобразную химическую среду, позволявшую управлять положением всех частиц в растворе при помощи импульсов электричества.
Создание этого жидкого зеркала началось с того, что ученые заметили, что обычные наночастицы золота, покрытые полимерной пленкой, могут или отталкиваться друг от друга или сближаться друг с другом, не склеиваясь, если их зарядить и поместить в особый электролит, состоящий из двух несмешиваемых жидкостей с разными электрическими свойствами.
В состоянии покоя эта вода заставляет кусочки золота удаляться товарищ от друга на достаточно более значительные расстояния, в результате чего она становится прозрачной для волн видимого света. Если же через нее пропустить электрический ток, то тогда положение анионов в электролите поменяется, и часть заряженных частиц увлечет за собой частицы золота и выстроит и в своеобразный плоский лист.
Частицы металла в нем будут натыркаться достаточно близко для того, чтобы они могли поглощать фотоны видимого света и повторно источать их в обратном направлении, что будет делать поверхность подлива зеркальной. При этом они не склеятся друг с другом, что позволяет сделать отражение прозрачным, отключив ток или поменяв местами полюса у его источника.
Подобные ультраструктуры, как отмечают физики, позволяют не только создавать электрические зеркала, но и множество других экзотическх оптических приборов с полностью управляемой оптикой, которые сегодня считаются фантастикой. Такие плазмонные устройства, по мнению Эделя и Корнышева, могут в разы ускорить простота и скорость работы глобальной сети, соорудить новые телескопы и стать основой для световых компьютеров будущего.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....