ENGINEERINGNET.BE - Nanodeeltjes vinden een breed scala aan toepassingen in biomedische toepassingen, detectie, energieomzetting en industriële processen.
Maar nanodeeltjes kunnen ook negatieve gevolgen hebben als milieuvervuilers, defecten en onvolkomenheden in elektrische en fotonische circuits.
Wetenschappers zoeken dus naar manieren om ze te karakteriseren en beter te begrijpen. De kleinste nanodeeltjes zijn bijzonder moeilijk te detecteren met conventionele lichtmicroscopen. Ze fluoresceren niet onder UV-licht en verstrooien te weinig licht om op te vallen.
Om dit op te lossen hebben onderzoekers van de Universiteit Twente een baanbrekende techniek ontwikkeld waarmee ze de extreem kleine metaaldeeltjes kunnen zien.
Ze creëerden een kleine holte tussen een goudfilm en een gouden nanodeeltje. Vervolgens plaatsten ze het nano-object in deze holte.
Wanneer licht in deze holte schijnt, kaatst het rond en heeft het een specifieke interactie met het kleine nano-object. Deze interactie versterkt het lichtsignaal zo sterk dat het piepkleine deeltje uiteindelijk te zien is.
Deze truc werkt dankzij een natuurkundig fenomeen dat sterke koppeling wordt genoemd, waarbij licht en materie zo snel en efficiënt energie uitwisselen dat ze zich als één nieuw systeem gedragen.
Het resultaat is een unieke vingerafdruk in het lichtsignaal die de aanwezigheid van het kleine deeltje verraadt.
Omdat de methode niet afhankelijk is van fluorescerende labels of kleurstoffen, kan deze op veel gebieden worden toegepast, zoals vroegtijdige diagnose van ziekten via biomarkers op nanoschaal of sensoren die vervuilende stoffen detecteren voordat ze zich verspreiden.
UT-onderzoeker MohammadReza Aghdaee: "Mogelijk kunnen we het ook gebruiken om chips en elektronica te inspecteren om defecten op nanoschaal vroegtijdig te spotten."
