Tokios nanodalelės, kaip nanoryžiai, gali būti panaudotos šviesai fokusuoti į labai nedidelę erdvės sritį. Rice universiteto mokslininkai planuoja naujųjų dalelių savybes naudingai išnaudoti prijungiant jas prie zonduojančių mikroskopų.
Judinant nanoryžių grūdelius prie pat baltymų ir prasčiau ištirtų ląstelės paviršiaus sričių tikimasi gauti aiškesnius vaizdus, nei įmanoma naudojant dabartines technologijas.
Straipsnis apie nanoryžius bus publikuojamas balandžio 12 dienos žurnalo „Nano Letters“ numeryje.
Savo forma nanoryžiai primena nanorutulius – sferines nanodaleles, kurias N.Halas išrado 1998 metais. Dabar tiriamos galimybės nanorutulius panaudoti fiksuojant molekulinius vaizdus, gydant vėžį, medicininėje diagnostikoje ir kaip cheminį jutiklį. Ir nanoryžiai, ir nanorutuliai yra pagaminti iš elektrai nelaidaus branduolio, kuris padengtas metaliniu apvalkalu.
N.Halas tyrimų metu nustatyta, kad nanoryžiai pasižymi geresnėmis struktūrinėmis derinimo savybėmis nei nanorutuliai ir kitos dažnai tiriamos nanodalelės – nanolazdelės. Atlikus testus nustatyta, kad nanoryžiai yra patys jautriausi iki šiol sukurti paviršiaus plazmonų rezonanso jutikliai
Per pastaruosius dešimtmečius tyrimais įrodyta, kad nanomastelio objektai gali fokusuoti ir sustiprinti šviesą taip, kaip iki tol nė nebuvo įsivaizduojama. Jie gali padėti stebėti plazmonus – elektronų vandenyno bangų raibulius, kurie nuolat sklinda metalų paviršiais. Kai tam tikro dažnio šviesa pataiko į plazmoną, kuris osciliuoja atitinkamu dažniu, šviesos energija paverčiama elektros energija, kuri, plazmono pavidalu, sklinda per nanostruktūrą.
Nanomastelyje pakeitus metalo formą mokslininkai ir inžinieriai gali keisti plazmonų bangų savybes ir taip kontroliuoti metalinės nanostruktūros reakciją į šviesą. Dėl to metalinių nanostruktūrų spalvos gali būti labai gražios ir ryškios, priklausomai nuo jų formos. Kai kurios nanomastelio struktūros – tokios, kaip nanoryžiai ir nanorutuliai – veikia kaip nanolęšiai, galintys sustiprinti šviesos bangas ir fokusuoti jas į taškinius plotus, mažesnius už bangos ilgį.
2005 sausį N.Halas su kolegomis įrodė, kad nanorutuliai apie 10 000 kartų efektyviau už tradicines priemonės atlieka nuo paviršiaus priklausomą Ramano sklaidą. Ramano sklaida – spektrografijos metodas, medikų, vaistų kūrėjų, chemikų ir kitų mokslininkų naudojamas siekiant nustatyti tikslią medžiagų cheminę struktūrą.
„Plazmonų rezonanso „karštieji taškai“ susiformuoja jungtyje tarp dviejų nanodalelių, vadinamų dimerais. Jų sukuriama Ramano sklaida yra intensyvesnė nei pavienių nanorutulių. Mūsų kompiuteriniai modeliai ir eksperimentų rezultatai rodo, kad pavienių nanoryžių plazmonų rezonansai yra tos pačios intensyvumo eilės, kaip ir nanodalelių dimerų jungčių“, - rašė mokslinio darbo bendraautoris, fizikos, astronomijos, elektros ir kompiuterių inžinerijos profesorius Peteris Nordlanderis.
„Esminis nanoryžių pranašumas prieš nanodalelių dimerus yra tas, kad elektrinio lauko sustiprinimas gaunamas ant neapribotų dalelių paviršių, prie kurių kur kas lengviau prieiti. Manome, kad nanoryžiai pasižymi tokiu lauko intensyvumu, kuris yra reikalingas charakterizuojant ant dalelės paviršiaus besiabsorbuojančias molekules – pavyzdžiui, baltymus ar DNR – Ramano sklaidos ir paviršiaus plazmonų rezonanso metodais“, - sakė chemijos profesorė N.Halas.
Nanoryžių branduolys yra pagamintas iš elektrai nelaidaus geležies oksido ir padengtas auksu. Žurnalui „Nano Letters“ skirtame straipsnyje aprašyti nanoryžiai buvo 360 nanometrų ilgio ir 80 nanometrų skersmens.
