Материал, повышающий эффективность работы чипов для выявления аллергенов, создали учёные ИТМО

Российско-китайская команда ученых разработала новый материал на наноуровне. Этот материал обладает уникальным свойством: он пропускает свет только определенной, очень узкой части спектра, и при этом неважно, как ориентирован свет (его поляризация). Эта инновация обещает значительно улучшить работу оптических чипов, которые используются в устройствах для быстрого обнаружения различных веществ, таких как аллергены или глюкоза.

Мы первыми смогли создать метаповерхность, которая поддерживает эффект электромагнитно-индуцированной прозрачности и при этом не зависит от поляризации света. Мы провели экспериментальные испытания предложенной структуры и подтвердили работоспособность нашего подхода.

Александра Кутузова, исследователь из Университета ИТМО

Метаповерхности – искусственные структуры из наночастиц, необычно взаимодействующие со светом. В данном случае метаповерхность становится прозрачной для электромагнитных волн в узком частотном диапазоне благодаря эффекту электромагнитно-индуцированной прозрачности. Он возникает из-за квантовых взаимодействий между материалом и двумя наборами волн, заставляющих атомы переходить между тремя состояниями. Специфические резонансы, создаваемые при определенных сочетаниях длин волн, обеспечивают эту прозрачность.

Последующие версии этого материала, способные работать с круговой поляризацией, можно будет использовать для выявления органических молекул, «закрученных» в левую или правую сторону, что важно для разработки лекарств и проведения биологических экспериментов, подытожили ученые.