Δημοφιλείς Αναρτήσεις

Επιλογή Συντάκτη - 2019

Πολωμένο φως: Μια απλή διαδρομή προς εξαιρετικά χειραλικά υλικά

Anonim

Η χηλικότητα βρίσκεται στο επίκεντρο της χημικής έρευνας και της τεχνολογίας. Για τους οργανικούς χημικούς, η επιλογή ανάμεσα στα αριστερά και στα δεξιόχειρα ισομερή των μορίων είναι όλα μέρος της εργασίας μιας ημέρας. Ωστόσο, πολλά στερεά υλικά έχουν επίσης εναντιομερείς μορφές, προκαλώντας μια σειρά εφαρμογών.

διαφήμιση


Οι βιολογικοί χημικοί γενικά βασίζονται σε ένα οπλοστάσιο εργαστηριακών αντιδράσεων για τον έλεγχο της χειρόμορφης καθαρότητας. Για τα υλικά, υπάρχει μια άλλη, πιο κομψή προσέγγιση - κυκλικά πολωμένο φως, το οποίο είναι εύκολα κατασκευασμένο και μπορεί να είναι είτε αριστερόστροφα πολωμένο (LCP) είτε ορθο-κυκλικά πολωμένο (RCP). Στην σύνθεση υλικών, οι αντίθετες συσπάσεις του φωτός LCP και RCP οδηγούν έμμεσα σε δομές που είναι καθρέφτες εικόνες μεταξύ τους.

Προηγουμένως, η στρατηγική αυτή παρεμποδίστηκε στην πράξη. Τώρα, οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Βιομηχανικών Επιστημών του Πανεπιστημίου του Τόκιο έχουν δημιουργήσει με επιτυχία χηλικές νανοδομές από σωματίδια χρυσού (Au). Το τέχνασμα ήταν να χρησιμοποιηθεί κυκλικά πολωμένο φως για τη δημιουργία ηλεκτρικών πεδίων, τα οποία εντοπίζονται διαφορετικά ανάλογα με το LCP ή το RCP. Αυτό με τη σειρά του οδήγησε στην χειρόμορφη εναπόθεση ενός διηλεκτρικού υλικού.

Όπως περιγράφεται σε μια μελέτη που αναφέρεται σε Nano Letters, οι ερευνητές κατέθεσαν πρώτα Au νανοκομπουειδή - ουσιαστικά μικροσκοπικές ορθογώνιες χρυσές ράβδους - σε ένα υπόστρωμα TiO 2 .

Όπως εξηγεί ο συνάδελφος της μελέτης, ο Koichiro Saito εξηγεί: "Κάτω από μια ακτίνα κυκλικού πολωμένου φωτός, ηλεκτρικά πεδία που σχηματίζονται γύρω από τα κυβοειδή - αλλά σε ένα ζευγάρι γωνιών για περιστροφή LCP και το αντίθετο ζεύγος υπό το φως RCP. είχε επιτύχει χειραλότητα, αλλά σε ηλεκτρική και όχι σε υλική μορφή. "

Η χειραλότητα του ηλεκτρικού πεδίου στη συνέχεια μεταφέρθηκε στο ίδιο το υλικό με διαχωρισμό φορτίου που προκαλείται από πλασμόνη, όπου τα ιόντα Pb2 + οξειδόντουσαν διαμέσου των χειρραλκώς κατανεμημένων ηλεκτρικών πεδίων. Αυτό το κατατεθειμένο PbO2, ένα διηλεκτρικό υλικό, είτε σε ένα σύνολο κυβοειδών γωνιών είτε στο άλλο, ανάλογα με την αρχική φωτεινή πηγή. Η ηλεκτρονική μικροσκοπία έδειξε ότι οι χρυσές ράβδοι μετασχηματίστηκαν σε μη καθρέφτες εικόνες καθρέπτη, το χαρακτηριστικό γνώρισμα της χειρότητας.

"Αυτή είναι η πρώτη φορά που έγινε χειρομορφικό υλικό με την εκμετάλλευση του συντονισμού πλασμονίου", λέει ο συντάκτης Tetsu Tatsuma. «Δεν χρειάζεται άλλη πηγή χειραλικότητας αλλά το ίδιο το φως» Τα χειρόμορφα πλασμονικά υλικά Nanoscale είναι πολύ χρήσιμα για την ανίχνευση και την ασύμμετρη σύνθεση και η διαδικασία μας καθιστά πολύ πιο αποδοτικά για την παραγωγή τους και επιπλέον δεν νομίζουμε ότι περιορίζεται σε ένα προϊόν - άλλα χειρομορφικά νανοϋλικά έχουν ένα απίστευτο φάσμα λειτουργιών στη σύγχρονη τεχνολογία. "

διαφήμιση



Ιστορία Πηγή:

Υλικά που παρέχονται από το Ινστιτούτο Βιομηχανικών Επιστημών, το Πανεπιστήμιο του Τόκιο . Σημείωση: Το περιεχόμενο μπορεί να επεξεργαστεί για στυλ και μήκος.


Βιβλιογραφία :

  1. Κότσιρο Σάιτο, Τέτσου Τάτσουμα. Χειρικές πλασμονικές νανοδομές κατασκευασμένες από κυκλικά πολωμένο φως . Nano Letters, 2018; DOI: 10.1021 / acs.nanolett.8b00929