Розроблено новий прилад - електростатична пастка, яка допоможе зловити, утримати на тривалий час і досліджувати частинки крихітного розміру. У такому пристрої, повідомляє журнал Nature, вчені «підвісили» наночастинки золота і полімерні намистинки.
Щоб дослідити об'єкти наноміру, їх треба спочатку виділити, потім утримати і вивчити, не чинячи на них руйнівного впливу. Кілька десятиліть для цього використовували унікальний «оптичний пінцет» або оптичну пастку. За допомогою лазерного світла вчені маніпулювали мікроскопічними частинками, вивчали структуру білків і їхні властивості. Але оптичний пінцет не може утримати об'єкти, які значно менше довжини хвилі світла, і не придатний для роботи з частинками діаметром менше ста нанометрів.
Швейцарські вчені (ETH Zurich) розробили іншу пастку, щоб подолати ці обмеження. У ній частинки левітують в електростатичному полі, і здатність до підвішування у них залежить від заряду, а не від розміру. Маленький пристрій - всього два на чотири міліметри - складається з двох паралельних скляних пластин, розділених тонкою плівкою рідини. Одна пластина гладка, а на поверхні другої зроблені поглиблення. На негативно заряджений об'єкт, який знаходиться між двома так само зарядженими пластинами, діють сили відштовхування, змушуючи його курсувати між пластинами. Але коли частинка опиняється над поглибленням, то тиск з боку стінок на неї зменшується, і вона залишається на місці.
Об'єкт зависає в просторі на кілька годин, і у нас з'являється достатньо часу, щоб дослідити його поведінку, пояснює Медхеві Крішнан (Madhavi Krishnan), керівник дослідження. Вчені перевірили прилад, досліджуючи наночастинки золота, полімерні намистинки і бульбашки рідини діаметром у кілька десятків нанометрів.
Стійку роботу пристрою легко забезпечити, змінюючи геометрію системи і підбираючи правильну концентрацію розчину. Вона повинна бути досить невисокою, що в якійсь мірі обмежує застосування приладу.
Вчені поки не готові обговорювати комерціалізацію нової пастки, але впевнені, що прилад зможуть використовувати біологи для безконтактних маніпуляцій з окремими білками і макромолекулами. А фізики, матеріалознавці та інженери отримають в руки новий інструмент для складання наноструктур з металів і діелектриків.