Snoede metamolekyler, som de virkelig er

Fysikere ved University of Bath har udviklet en ny og meget følsom metode til virkelig at teste materialets chiralitet, eliminere risikoen for falske positiver fra konkurrerende effekter.

Kirale molekyler findes i forskellige former, selv når de er lavet af de samme atomer, disse atomer kan arrangeres forskelligt - vridning på en eller anden måde. Denne afgørende forskel kan påvirke molekylernes egenskaber og har anvendelser inden for områder som telekommunikation, nanorobotik, lægemidler og industrikemikalier.

Imidlertid, på grund af mange af disse molekylers og materialers nanoskopiske natur kan det være svært for forskere at være sikre på, at de arbejder med chirale molekyler med et bestemt twist (kendt som 'handsness'). Nogle test, der bruges, kan producere falske positiver, hvilket betyder, at forskere kan blive ved med at arbejde med de forkerte prøver.

University of Bath -teamet, arbejder med kolleger på Max Planck Institute for Intelligent Systems i Tyskland, demonstreret en metode til at adskille et stoffs chiralitet fra kilder til falske positiver. For at opnå dette brugte de den måde lys interagerer med kunstige molekyler (kendt som 'metamolekyler'), der var lavet af små guldspiraler.

Teamet rettede en kraftig laserstråle mod prøver af chirale metamolekyler, hvilket fik den til at skifte farve:fra rød til blå. Fordi prøvekiraliteten præger et twist på lys, det blå lys blev også snoet:45 ° til venstre eller højre, afhængigt af prøvehåndetheden. Tidligere har falske positiver (såsom anisotropi) har været kendt for at påvirke kirale optiske målinger.

Joel Collins, der gennemførte eksperimenterne sagde:"Nogle andre teknikker kan producere en lignende effekt, men uden at dette skyldes chiraliteten, som kan være vildledende. Ved at kunne rotere prøven og beholde de optiske effekter har vi en sand test af chiralitet, og du kan være sikker på, at det, du ser, skyldes kiralitet og ikke en anden ejendom. "

Dr. Ventsislav Valev, der ledede forskningen, sagde:"Metamolekyler er videnskabeligt meget spændende. Vores demonstration af denne effekt, fri for anisotropibidrag, er den første inden for forskningsområdet. Plus, vi var forbløffet over hvor stor den var. Et 45 ° twist kræver normalt at man rejser gennem 5 cm koncentreret sukkersirup. Vores materiale er en halv million gange tyndere. "

Forskningen er offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano .