Российское образование мирового класса!

Цель Проекта 5-100 – максимизация конкурентной позиции группы ведущих российских университетов на глобальном рынке образовательных услуг и исследовательских программ.

СМИ о проекте


Полученные учеными наноподложки повысили чувствительность спектроскопии до миллиона раз

18 ноября 2020 года
Автор: ТАСС
Фото: Пресс служба СПбПУ
Источник: ТАСС

Международная научная группа применила инфракрасное лазерное излучение для образования наночастиц серебра на многокомпонентных стеклах. Полученные структуры могут увеличить чувствительность особого вида спектроскопии, который используется для анализа веществ в микродозах, до миллиона раз, сообщила в понедельник ТАСС пресс-служба проекта повышения конкурентоспособности российских вузов "5-100".

В новом исследовании ученые изучили рост и свойства металлических наночастиц, размещенных на поверхности многокомпонентных стекол. Такие структуры применяются для спектроскопии комбинационного рассеяния света (рамановская спектроскопия). Это особый вид спектроскопии, который используется для скрининга, контроля и анализа микродоз веществ. Подложки из ионообменного стекла с нанесенными наночастицами находят антибактериальное, противогрибковое и противовирусное применение. Кроме того, они дешевы и просты в изготовлении.

"Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (вуз - участник проекта "5-100") совместно с коллегами из Академического университета, Института проблем машиностроения РАН и Технологического университета Труа зафиксировали образование наночастиц серебра в ионообменном стекле под воздействием инфракрасного лазерного излучения. Результаты исследования опубликованы в журнале Nanomaterials", - говорится в сообщении.

Существуют различные способы нанесения наночастиц серебра на поверхности стекла, включая литографические методы, лазерную абляцию, осаждение серебряных наночастиц из растворов и так далее. В новой работе ученые применили метод, который позволил "нарисовать" структуры нужной формы, состоящие из серебряных наночастиц на поверхности стекла. Так, ионообменное стекло содержит ионы серебра, равномерно распределенные в приповерхностном слое материала, и под действием лазерного излучения они превратились в нейтральные атомы и объединились в наночастицы.

"Когда образуются серебряные наночастицы диаметром 20-30 нанометров (нм), электроны в них обобществляются. Коллективные колебания электронов в металлических наночастицах, под воздействием лазерного излучения определенной длины волны, демонстрируют поверхностный плазмонный резонанс. А вблизи резонанса системы происходит резкое увеличение электрического поля - точно так же, как в колебательном контуре, например. Это явление и используется для усиления сигнала в рамановской спектроскопии", - сказал профессор Высшей школы инженерной физики СПбПУ Андрей Липовский, слова которого приводятся в сообщении.

Полученные чувствительные элементы могут быть использованы как подложки для рамановского анализа различных реагентов, в том числе биологических. "По рамановской спетроскопии можно определять вещество с очень высокой чувствительностью. При этом сигнал усиливается в 100 тыс. - миллион раз - это очень большой коэффициент усиления", - добавил Липовский.

Оригинал статьи: tass.ru