Nanotechnologia

Unikalne złote nanospirale

Na Uniwersytecie Vanderbilt w Nashville w stanie Tennessee  stworzono najmniejsze na świecie ciągłe spirale, w unikalny sposób  reagujące na  spolaryzowane światło podczerwone, co sprawia, że są bardzo trudne do podrobienia. Ta właściwość może być wykorzystywana do zapobiegania fałszerstwom pieniędzy, kart kredytowych czy też dowodów osobistych.

Inni naukowcy wyprodukowali już w przeszłości podobne spirale, lecz zwykle osiągali efekt poprzez szeregowanie nanocząstek w kształt spirali.

W tym najnowszym badaniu nanospirale, najmniejsze jakie kiedykolwiek stworzono, są wykonane z ciągłego materiału, a nie z uszeregowanych cząstek. Kwadrat złożony ze 100 spirali z Uniwersytetu Vanderbilt będzie miał powierzchnię jedynie 1/100 mm.

Ze względu na to, że spirale są mniejsze niż długość fali światła widzialnego, wykazują unikalne właściwości optyczne, np. gdy spirale są podświetlone podczerwonym laserem, świecą na niebiesko.

W rzeczywistości tylko kilka kryształów wykazuje podobne właściwości, znany jako generacja harmonicznej lub podwojenie częstotliwości, jednak najnowsze nanospirale emitują jeszcze intensywniejsze niebieskie światło.

Nanospirale wykazują również charakterystyczną reakcję na światło spolaryzowane: ilość niebieskiego światła znacznie się zmienia gdy kąt padania spolaryzowanego światła odwraca się o 360°. Efekt ten występuje przy linearnej wiązce, jednak jest najbardziej widoczny przy kolistym świetle. Gdy kierunek padania promieni odpowiada kierunkowi spirali, to elektrony materiału są spychane na środek spirali, co sprawia, że produkowane są duże ilości niebieskiego światła. Natomiast gdy kierunki światła i położenia spirali są przeciwstawne, to niebieskie światło jest prawie niewidoczne. Sprawiają to elektrony wypchnięte na zewnątrz spirali, co tworzy zakłócającą interferencję i osłabia efekt optyczny.

Złote nanospirale zostały stworzone przy pomocy elektrono litografii. Można użyć również platynę lub srebro, oba te materiały wykazują podobną odporność na korozję.

Cechy spirali – trudność w wytwarzaniu i łatwość wykrywania sprawiają, że są idealnym materiałem zabezpieczającym karty kredytowe, pieniądze, dowody osobiste, lub nawet substancje chemiczne przed fałszerstwami.

Źródło artykułu

Źródło grafiki

Podobne artykuły

Połów bakterii nie brzmi jak najbardziej relaksująca rozrywka na świecie. Jest to jednak coś, czego dokonali naukowcy z międzynarodowego zespołu za pomocą zakrzywionego promienia światła. Naukowcy z ITMO University, Tomsk State University, University of Central...
Kształtowanie nanometrycznych cząstek złota – wielkości milionowych milimetra – w celu poprawy ich właściwości w biomedycynie i fotonice stało się możliwe dzięki specjalnemu systemowi laserowemu w pracy wykonanej na Universidad Complutense de Madrid (UCM).