Российские ученые создали биосенсор с рекордной чувствительностью

Направление наноплазмоники активно развивается последние 15-20 лет

Популярная механикаНаука

Российские ученые создали биосенсор с рекордной чувствительностью

Ученые и инженеры совместного НОЦ ФМН (ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» и МГТУ им. Баумана) и ИСАН РАН (г. Троицк) на базе запатентованной SCULL-технологии впервые в мире создали материал с рекордным показателем длины пробега поверхностных плазмон-поляритонов – 200 микрометров. Полученный результат впервые за 60 лет экспериментально доказал теоретически предсказанные показания.

Василий Макаров

Направление наноплазмоники активно развивается последние 15-20 лет усилиями ведущих мировых лабораторий. Благодаря наноплазмонике в распоряжении специалистов появились маркеры, расшифровывающие человеческий геном, эффективные фотодетекторы и диоды, среды с отрицательным показателем преломления, оптическая спектроскопия и многое другое. Основное препятствие, сдерживающее бум плазмонных устройств нового поколения – отсутствие необходимой материальной базы в силу больших потерь в плазмонных металлах. Потери полезного сигнала в этих устройствах из-за несовершенства материалов до сих пор являются ключевым барьером на пути разработки сверхчувствительных лечебно-диагностических комплексов, квантовых компьютеров будущего, абсолютно защищенных систем безопасности и т.п. Ведущие мировые лаборатории многие годы активно работают над поиском новых технологических подходов и альтернативных плазмонных материалов.

Материал с рекордным показателем длины распространения поверхностных плазмон-поляритонов Более 60 лет известно, что серебро обладает природно минимальными оптическими потерями из всех металлов в видимом и ближнем ИК-диапазоне длин волн. Именно с серебром были связаны основные надежды создания наиболее эффективных устройств наноплазмоники. Дело в том, что теоретически рассчитанное значение длины распространения плазмонов для серебра (около 200 микрометров в видимом диапазоне длин волн) – это один из основных параметров качества плазмонных материалов – существенно превосходит значения для всех остальных металлов. Экспериментальное подтверждение этому впервые появилось благодаря совместным усилиям инженеров НОЦ ФМН на базе МГТУ им. Баумана и ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» и ученых Института спектроскопии РАН (г. Троицк).

На базе собственной запатентованной SCULL-технологии (публикация в Scientific Reports, патент РФ №20190618, международная РСТ-заявка на патент) командой ученых был синтезирован материал и измерена рекордная длина пробега поверхностного плазмона – порядка 200 микрометров, удвоив предыдущие достижения ведущих мировых ученых и открыв дорогу к плазмонным устройствам качественного нового уровня.

«Уникальным элементом оптической среды является атомарно гладкая монокристаллическая тонкая пленка серебра, обеспечивающая чрезвычайно низкие потери. Поверхностная плазмон-поляритонная волна, возбуждаемая излучением с длиной волны λ= 780 нм на поверхности таких тонких пленок, осажденных по нашей SCULL-технологии, имеет длину распространения порядка 200 мкм, что вдвое превышает опубликованные ранее ведущими мировыми научными группами результаты и соответствует теоретическому максимальному значению для пленок серебра. К этому результату мы шли более двух лет, проведя исследования и глубокий анализ более 3000 изготовленных у нас образцов», – отметил Илья Родионов, директор центра «Функциональные Микро/Наносистемы». Достижение российских ученых представлено в публикации в журнале

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Разговаривать с собой — это нормально? Разговаривать с собой — это нормально?

Скорее всего, вам случалось говорить самим с собой — мысленно или даже вслух

Psychologies
Кроссовки дня: хайкинговые Helly Hansen x PUMA Trailfox Overland Кроссовки дня: хайкинговые Helly Hansen x PUMA Trailfox Overland

Trailfox Overland, которые подойдут и экстремалам, и активным городским жителям

Esquire
В Австралии, Новой Зеландии и Исландии можно будет спастись в случае глобальной пандемии В Австралии, Новой Зеландии и Исландии можно будет спастись в случае глобальной пандемии

Ученые оценили 20 островных государств, которые могли бы служить убежищами

National Geographic
Как восстановить вкладки в браузере Как восстановить вкладки в браузере

В наши дни редко у кого в браузере открыта всего одна страница

Популярная механика
«Дружба, скрепленная кровью» «Дружба, скрепленная кровью»

К концу 1939 года Гитлер и Сталин демонстрировали друг другу тёплые чувства

Дилетант
Санкционный альянс Санкционный альянс

Минфин предложил охватить подпавших под санкции особым правовым режимом

РБК
Как перемешать музыку в папке на флешке (но не взбалтывать) Как перемешать музыку в папке на флешке (но не взбалтывать)

Рассказываем, какое ПО использовать, чтобы перемешать музыку прямо на флешке

CHIP
Ты – мне, я – тебе Ты – мне, я – тебе

Своп-вечеринки по обмену: то, что не нужно тебе, может быть полезным другому

Здоровье
Что будет с героями «Назови меня своим именем» в новой книге Андре Асимана Что будет с героями «Назови меня своим именем» в новой книге Андре Асимана

Андре Асиман: о влиянии фильма и своих любимых героях

Vogue
История костюма: как менялся образ Джокера в кино История костюма: как менялся образ Джокера в кино

Джокер дебютировал в 1940 году в первом комиксе про Бэтмена

Cosmopolitan
«Государство обязано держать слово»: почему поворот в деле Израйлита не успокоит бизнес «Государство обязано держать слово»: почему поворот в деле Израйлита не успокоит бизнес

Чтобы вернуть доверие бизнеса, нужны более серьезные шаги

Forbes
Юлия Михалкова: «Вокруг много привлекательных и умных мужчин. Но все не мое» Юлия Михалкова: «Вокруг много привлекательных и умных мужчин. Но все не мое»

Юлия Михалкова рассказала, кто занял ее сердце и на что она не потратит деньги

StarHit
Бабушкины примочки Бабушкины примочки

Многие методы, которыми лечили простуду наши бабушки, можно использовать сейчас

Лиза
Бейонсе, Ким Кардашьян и другие звезды, которых отказывались одевать дизайнеры Бейонсе, Ким Кардашьян и другие звезды, которых отказывались одевать дизайнеры

Некоторым звездам марки отказываются предоставлять свою одежду

Cosmopolitan
Экскурсии по трущобам Экскурсии по трущобам

Небанальный метод знакомства с городами

National Geographic
База сданных База сданных

Как устроена нелегальная торговля персональными данными

Огонёк
#профессия: режиссер дубляжа — о том, как озвучивают голливудских звезд #профессия: режиссер дубляжа — о том, как озвучивают голливудских звезд

Актер и режиссер дубляжа Евгений Хазов раскрывает секреты своей профессии

РБК
Охота на Лисовую Охота на Лисовую

Мария Лисовая олицетворяет красоту землян в блокбастере «Вратарь Галактики»

Maxim
Итоги Monaco Yacht Show: на какие яхты и верфи обратить внимание Итоги Monaco Yacht Show: на какие яхты и верфи обратить внимание

«РБК Стиль» выбрал 10 самых оригинальных яхт из Monaco Yacht Show

РБК
Молоко: pro et contra Молоко: pro et contra

Всё чаще приходится слышать, что для взрослых молоко – продукт вредный

Худеем правильно
(Не)мужское это дело! (Не)мужское это дело!

Быть ли в жизни мужчин тональному крему, цветным прядям и салонным процедурам?

Grazia
6 мифов об оральных ласках, в которые пора перестать верить 6 мифов об оральных ласках, в которые пора перестать верить

Некоторые заблуждения об оральных ласках, развенчанные профессионалами

Playboy
Alyona Alyona — о гнетущей славе, бодипозитиве, Грете Тунберг и новом альбоме Alyona Alyona — о гнетущей славе, бодипозитиве, Грете Тунберг и новом альбоме

Алена Савраненко - звезда украинского рэпа

Esquire
Обзор смартфона OPPO A5 2020: бюджетник с NFC и мощной батареей Обзор смартфона OPPO A5 2020: бюджетник с NFC и мощной батареей

Гаджет стоит всего 13 990 рублей — так в чем же подвох?

CHIP
Ян Гэ: «Главное, чему Россия меня научила, — это терпеть» Ян Гэ: «Главное, чему Россия меня научила, — это терпеть»

Ян Гэ — про русских и китайцев, соцсети и еду

РБК
Бартендер из Греции — о том, каким должен быть правильный бар Бартендер из Греции — о том, каким должен быть правильный бар

Никос Бакоулис о патриотизме и о том, почему коктейль — это не главное в баре

РБК
1917, 1931, 2019. Почему искусство заканчивается 1917, 1931, 2019. Почему искусство заканчивается

Порой искусство замолкает, так уже случалось в нашей истории

СНОБ
Банковские «дочки» переоценят через пять лет Банковские «дочки» переоценят через пять лет

ЦБ отсрочил ввод новых требований для спекулятивных вложений в акции

РБК
Кейт Миддлтон в наряде с вышивкой появилась на публике после ночного инцидента Кейт Миддлтон в наряде с вышивкой появилась на публике после ночного инцидента

Герцоги Кембриджские вернулись из Лахора в пакистанскую столицу

Cosmopolitan
29 природных афродизиаков для мужчин: никаких таблеток и тот же эффект 29 природных афродизиаков для мужчин: никаких таблеток и тот же эффект

Сила природы для твоих подвигов!

Playboy
Открыть в приложении