МОСКВА, 29 ноября. /ТАСС/. Ученые Сибирского федерального университета (СФУ, Красноярск) рассчитали среднее время, за которое наночастицы создают пару в переменном поле в процессе формирования устойчивой структуры. Эти данные могут ускорить появление миниатюрных наноустройств для медицины и других областей, сообщила во вторник пресс-служба вуза.
Авторы работы создали математическую модель, которая учитывает множество факторов, влияющих на время формирования пар частиц (установления ориентационного равновесия между ними) под действием лазерного излучения. В их числе - сила трения, тепловое движение, вязкость, температура среды и структура самих частиц. Расчеты ученых также учитывали так называемое время релаксации, которое необходимо предварительно сформированным парам для ориентации в переменном поле.
"В результате моделирования ученые СФУ получили статистическое распределение по ориентациям для частиц CdTe (теллурида кадмия - прим. ТАСС) <…>. Удалось показать, что процесс установления ориентационного равновесия может быть описан шестью обыкновенными дифференциальными уравнениями - это позволяет как численно оценить время установления, так и предсказать положение пары через заданный промежуток времени, в том числе при отсутствии внешнего излучения", - говорится в сообщении.
Авторы выяснили, что среднее время установления ориентационного равновесия пар наночастиц в переменном поле составляет несколько наносекунд. Эти данные позволяют исследователям корректно выбрать время задержки между ориентирующим и формирующим импульсами в процессе воздействия на частицы.
"Сама возможность запускать процесс управляемой светом самосборки наноструктур заданной формы и состава представляет огромный интерес и для фундаментальной науки, и для ряда практических приложений. Нам удалось ранее экспериментально реализовать этот метод на примере самосборки пары квазирезонансных квантовых точек. Сейчас мы развиваем этот метод, чтобы добиться управляемого формирования более сложных структур из металлических и полупроводниковых частиц", - приводит пресс-служба вуза слова соавтора исследования, научного сотрудника лаборатории нанотехнологий, спектроскопии и квантовой химии Института инженерной физики и радиоэлектроники СФУ Алексея Ципотана.
Исследование проведено при участии Красноярского математического центра.