Учёные создали сверхчувствительный сенсор из золотой наноплёнки
Новые сенсоры, создаваемые сегодня специалистами из разных стран, способны подчас на поразительные вещи. Одно из таких устройств было разработано российскими учёными из Дальневосточного федерального университета в содружестве с отечественными и зарубежными коллегами. Полученный сенсор изготовлен из сверхтонкой золотой плёнки.
На этой плёнке с помощью особого фемтосекундного лазера учёные проделали миллионы микроскопических отверстий параболической формы. Получились особые «антенны», расположенные в определённом порядке и способные резонировать. Такие наноантенны преобразуют падающее на них видимое и инфракрасное излучение и образуют плазмоны – особые квазичастицы, которые могут реагировать на различные изменения окружающей среды. Плазмоны представляют собой колебания плазмы; такие квазичастицы присущи металлам и являются их отличительными свойствами. При этом открыты эти образования были сравнительно недавно – только в 1952 году; теперь же их научились применять в реальных устройствах.
В результате сенсор способен улавливать очень слабые колебания в окружающей среде, которые обычному прибору ровным счётом ничего не скажут. Такими изменениями могут быть присутствие в воздухе новых газов, органических молекул, изменение преломления жидкости и т. д. Данный сенсор может найти тысячи применений в науке, промышленности и в других областях; с его помощью можно поверять качество продуктов питания, анализировать экологическую обстановку и микроклимат, проводить биоанализы и производить множество других операций.
Различные сверхчувствительные сенсоры создаются учёными уже давно. Однако существующие сегодня методы их изготовления трудоёмки и дороги, а функциональность сенсоров не так высока, как хотелось бы. Поэтому перед учёными много лет стояла задача – научиться производить простые по конструкции сенсоры, которые будут иметь небольшие размеры и при этом смогут совмещать в себе несколько функций; при этом такие приборы должны быть недорогими в изготовлении, что позволит быстро внедрять их в практическую жизнь. Российским учёным, собственно, и удалось создать такой «чудо-сенсор». С помощью достаточно простой процедуры можно получить на тонкой золотой плёнке необходимую микроструктуру и придать устройству нужные свойства.