Есть конспект?
Пришлите нам!

Оптоволокно будущего будут делать для нас пауки?


Ученые Калифорнийского Университета рассчитывают решить главную проблему в фотонике - как сделать ультратонкие, полые оптические волокна, суженные до предела и в то же время способные пропускать световые потоки фотонов по самым быстрым нанооптическим сетям?

Юшан Ян и его команда инженеров из Университета Калифорнии говорят, что они скоро ожидают успеха в реализации этого проекта. Планируется сделать полые оптические волокна с диаметром трубки всего 2 нанометра, что в 50000 раз тоньше, чем человеческий волос.

В дополнение к фотонике, шелковые волокна паутины могли бы также использоваться, чтобы повысить разрешение оптических микроскопов. Из них даже планируют сделать нанотрубки для новой породы датчиков, которые могут улавливать отдельные молекулы специфических химических соединений.

Полые волокна производятся достаточно простым процессом, подобным способу, которым делают свечи, заливая фитиль воском. Исследователи взяли кусочки шелковой паутины сантиметровой длины, сплетенной пауком Nephila madagascariensis (это гигантский ткущий паук Мадагаскара). Затем они склеили концы кусочков паутины и после неоднократно опускали шелковую нить в раствор тетраэтил ортосиликата. Далее эти покрытые волокна оставили сохнуть при температуре в 420°C, чтобы теперь уже сжечь весь шелк. В результате этой процедуры также почти в 5 раз сжимается покрытие из тетраэтил ортосиликата, а сгоревшие нити шелка оставляют после себя полые пространства кварца с диаметром только в 1 микрометр.

Следующим шагом будет производство еще тонких волокон, теперь уже с использованием самой тонкой известной паутины диаметра 10 нанометров, плетущейся пауком Stegodyphus pacificus, обитающим в Ближневосточной и Южной Азии. С учетом аналогичного по масштабам усыхания шелк паутины S. pacificus должен дать волокна с диаметром приблизительно в 2 нанометра. Самое же тонкое оптоволокно, произведенное обычными методами, не удается получить меньше, чем в 25 нанометров в диаметре.

Подобные волокна будут также идеальны при создании сверхчувствительных датчиков, способных улавливать даже 1 молекулу тех или иных соединений. Волокна могут найти применение и в разработке нового поколения микроскопов, способных рассматривать объекты с разрешением меньшим, чем длина волны света, при этом не повреждая исследуемый образец, как то происходит под электронным микроскопом. В настоящее время, такие микроскопы строятся на основе оптических волокон, которые имеют достаточно широкий диаметр по современным меркам – порядка 100 нанометров. Эти новые волокна откроют большие перспективы для биологов.

Информация для контакта:

Claire Bowles, claire.bowles@rbi.co.uk, 44-207-331-2751, New Scientist


Dr.BoT© Konspektiruem.ru