Исследователи из Университета ИТМО совместно с зарубежными коллегами разработали альтернативу дорогостоящей литографии для создания материалов, чувствительных к поляризации света. Вместо сложного и дорогого оборудования — лазер и тонкая серебряная плёнка. Результаты опубликованы в ACS Nano, работа поддержана грантом РНФ.
Что такое поляризация света?
В обычном солнечном свете колебания электрического поля хаотичны. При поляризации они становятся упорядоченными — например, вращаются по спирали вправо или влево. Способность материала различать направление этого вращения критически важна для многих высокотехнологичных задач.
Как создавали структуры?
Учёные взяли предварительно окисленную серебряную плёнку (тонкий оксидный слой) и облучили её лазером с круговой поляризацией.
- Компьютерное моделирование показало: свет с разной закрученностью создаёт вокруг наночастиц несимметричное распределение энергии.
- Это заставляет атомы серебра перестраиваться и достраивать структуры так, чтобы они поглощали свет только определённой поляризации.
- Если пленку облучали «правым» светом, в ней начинали преобладать частицы, чувствительные к правой поляризации.
Где применять?
Полученный материал планируют использовать в датчиках для разделения молекул. Это особенно востребовано в фармацевтике:
- Отбор молекул с нужным терапевтическим эффектом.
- Разработка лекарств ускорится — можно будет распознавать и отбирать нужные молекулы среди множества похожих.
Также технология подходит для:
- Биосенсоров.
- Фотодетекторов.
- Фотонных интегральных схем.
Почему это прорыв?
Вместо дорогостоящей литографии — простой лазерный метод. Это открывает путь к недорогим и компактным поляризационным детекторам.
Вывод: российские учёные предложили элегантный способ управлять поляризацией света на наноуровне без сложного оборудования. Серебро, лазер и понимание физики процесса — вот всё, что нужно для создания чувствительных датчиков, которые могут ускорить создание новых лекарств и повысить эффективность оптоэлектронных устройств.