Новую технологию микроанализа веществ с помощью «черного» кремния предложили ученые ДВФУ
21 июня 2018 - Наука и инновации
Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) в сотрудничестве с коллегами из Российской академии наук (РАН) и Австралии нашли новый способ усовершенствовать технологию определения мельчайших биомолекул. Группа физиков предлагает использовать подложку из «черного» кремния. Эксперименты показали, что этот специфический наноматериал позволяет усовершенствовать технологии биоанализа, чтобы более точно и достоверно определять токсичные, взрывчатые, загрязняющие и другие опасные вещества. Результаты работы опубликованы в авторитетном научном журнале Nanoscale.
Как сообщил руководитель исследования, научный сотрудник кафедры теоретической и ядерной физики Школы естественных наук ДВФУ Александр Кучмижак, при регистрации мельчайших молекул методом спектроскопии важное значение имеет их взаимодействие с нанотексутрированной подложкой — поверхностью для определения веществ. Используемые в настоящее время подложки химически активны и вследствие этого искажают сигналы молекул.
В ходе исследований ученые обнаружили, что подложки на основе «черного» кремния (black silicon) благодаря своей особой морфологии значительно усиливают сигнал комбинационного рассеяния (КР) (свет, который рассеивают анализируемые молекулы), и не искажают его.
«Эти уникальные структуры объединяют несколько полезных свойств: перестраиваемый оптический отклик, существенное усиление интенсивности электромагнитного поля и неинвазивность, то есть полное отсутствие химического влияния. В результате из «черного» кремния получилась уникальная подложка, абсолютно химически пассивная, которая показывает мощный и достоверный сигнал», — сообщил Александр Кучмижак.
Молодой ученый отметил, что подложки из «черного» кремния имеют хорошие перспективы коммерческого внедрения. Их можно изготавливать с помощью простой в использовании технологии плазменного травления. Такие недорогие неметаллические подложки могут успешно применяться для различных приложений КР-идентификации с высокой точностью.
Ценные свойства «черного» кремния были открыты благодаря широкому научному сотрудничеству. Образцы материала разработали и предоставили австралийские коллеги, экспериментальные работы были проведены в лабораториях Института химии и Института автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН, а также Научно-образовательного центра «Нанотехнологии» Инженерной школы ДВФУ.
Пресс-служба ДВФУ,
press@dvfu.ru
