Автор: AZoNano

1900 196 [196196] 209 [2020]

Современное общество может не осознавать, что оно работает ближе к наноуровню. Достижения и прорывы в создании и эксплуатации наноструктур привели к технологическим усовершенствованиям, которые не только приводят в движение сенсорные и визуализирующие устройства, но и делают потенциальные опоры современной жизни, такие как светодиодные дисплеи высокого разрешения и сенсорные экраны.

Недавнее исследование, проведенное международными экспертами в области исследований люминесцентных частиц и опубликованное в журнале Nature рассматривает люминесцентные наночастицы в основе нескольких достижений, а также проблемы и возможности, которые существуют для этих технологий. полностью реализовать свой потенциал.

По словам профессора Дайонга Джина, старшего автора исследования, пытаясь выяснить поведение отдельных наночастиц, исследователи задают очень фундаментальные вопросы для разработки инструментов, которые могут быть использованы для достижения технологических достижений во многих различных областях, таких как квантовая коммуникация, кибербезопасность и персонализированная медицина.

Цель этой области состоит в том, чтобы действительно понять свойства этих искусственных атомов, чтобы их свойства можно было контролировать и адаптировать к нужному нам приложению.

Дайонг Джин, старший автор исследования и профессор, Технический университет Сиднея

Профессор Джин также является директором Сиднейского технологического университета (UTS) Института биомедицинских материалов и устройств (IBMD) и директором Объединенного исследовательского центра биомедицинских материалов и устройств UTS-SUStech.

Исследование представляет собой появление измерений в одной молекуле, а также быстрое развитие в оптической микроскопии, которое сделало возможным «увидеть» однофотонную флуоресценцию и, таким образом, открытие фундаментальной фотофизики наноуровня.

Углеродные точки, квантовые точки, флуоресцентные наноалмазы и наночастицы, созданные из непонятных минералов, таких как перовскит, являются потенциальными инструментами для многих различных применений, таких как хранение данных, обнаружение биомаркеров и получение изображений.

Однако авторы исследования признали, что « чем ближе мы стремимся к совершенству в дизайне наночастиц, тем сложнее становятся проблемы. »

По словам доктора Цзяцзя Чжоу, ведущего автора из UTS IBMD и занимающегося созданием одночастичной оптической спектроскопии для выявления более неожиданного поведения наночастиц, существует потребность в наночастицах, которые меньше по размеру и эффективнее, и имеют новые желательные характеристики и функции.

Специально для биомедицинских и внутриклеточных применений, таких как молекулярные зонды и сенсоры. Здесь речь идет о размерах всего в несколько нанометров, где, например, задача формирования однородных наночастиц и контроля их формы, размера и оптических свойств требует новых знаний о химии поверхности наночастиц.

Д-р Jiajia Zhou, ведущий автор исследования, Институт биомедицинских материалов и устройств, Технический университет Сиднея

Несмотря на все эти достижения, в очень быстро развивающейся области потенциал, по-видимому, ограничен только научным воображением и, более вероятно, потенциалом инженерных и научных дисциплин для включения навыков и знаний, заявили авторы.

« Этот документ является крупным обзором и подчеркивает необходимость глобальных усилий и ресурсов для фундаментальных исследований, необходимых для того, чтобы продолжать раздвигать границы возможного в наномасштабах, чтобы общество могло извлечь выгоду из много новых возможностей », – добавил профессор Джин.

Профессор Джин представляет мир, в котором гибридные устройства на основе наночастиц собираются с использованием наноразмерного пинцета, и где биомедицинские подписи могут использоваться для разрешения вопросов, касающихся реакции человека на лекарственные препараты, все из одной капли крови.

Каждый день, когда людям нравится использовать смартфоны и сенсорные экраны для отправки сообщений и экранные дисплеи высокого разрешения для просмотра изображений и просмотра видео, они могут забыть, откуда взялась эта технология.

Дайонг Джин, старший автор исследования и профессор, Технический университет Сиднея

Джин продолжил: « Эти технологии могут выглядеть как инженерные проекты, но на самом деле они являются результатом десятилетий исследований ученых и студентов, работающих« в темноте », чтобы ответить на фундаментальные вопросы о том, как природа работает на наименьшая из чешуек . »

Соавторами исследования являются доктор Алексей Чижик из Геттингенского университета и нобелевский лауреат профессор Стивен Чу из Стэнфордского университета.

Источник: https://www.uts.edu.au/