Российские ученые предложили систему для перемешивания химреактивов светом

Научную работу по перемешиванию микродоз химических реагентов при помощи энергии света разрабатывают российские ученые совместно с чешскими коллегами. Научная работа «Концепция полностью диэлектрического оптического диффузионного усиления и сортировки на основе „нановихря“ для платформ „Лаборатория на чипе“» опубликована 24 апреля в журнале «Advanced science».

В материалах говорится, что для ряда задач, когда необходимо смешивать микродозы химических веществ, ученым необходимо контролировать процесс смешивания. Это касается т. н. «микрореакторов», или, другими словами, «лабораториями на чипе».

В опубликованной работе предлагается система, при которой становится возможно использовать направленный свет для перемешивания реагентов.

Система состоит из наноантенны, представляющей собой кремниевый куб размером в 200 нанометров:

«Наша наноантенна превращает свет круговой поляризации в оптический вихрь, энергия света закручивается вокруг нее», — сообщает профессор Нового Физтеха ИТМО Александра Шалина.

В смешиваемые жидкости помещаются наночастицы золота, которые, будучи захвачены оптическим вихрем, созданным наноантенной, закручиваются вокруг нее:

«Золото — это химически инертный материал, который плохо вступает в реакции, — рассказывает соавтор работы Адриа Канос Валеро, — также он не токсичен. Кроме того, нам необходимо было добиться того, чтобы на наночастицы воздействовали только спиновые силы и радиационное давление, но не притяжение к наноантенне, иначе частицы просто прилипли бы к ней. Этот эффект наблюдается для частиц золота определенного размера, если на систему светит обычный зеленый лазер. Мы рассматривали и другие металлы, но, к примеру, для серебра эти эффекты наблюдаются лишь в ультрафиолетовом спектре, что менее удобно».