bts merchandisebts shopbts sweatshirtbts clothesarmy bombbts official army bombbangtan bombbts army bomb ver 4bts army bomb ver 3bts army bombbts light stickbts official light stickbts light stick ver 4bts light stick ver 3bts dollsbt21 plushiesbts hoodiebts jacketbt21 hoodiebts shirt
TechFusion.ruНовостиУченые разработали «невидимые» иглы для биомедицины

Ученые разработали «невидимые» иглы для биомедицины

невидимые

Международная группа специалистов из НИТУ «МИСиС» и Политехнического университета Турина создали модель модель нового метаматериала, который позволит повысить точность работы наносенсоров в оптике и биомедицине за счет маскировки их от внешнего излучения

Разработка модели нового метаматериала, маскирующего наносенсоры, проводится в рамках российско-итальянского проекта ANASTASIA (Advanced Non-radiating Architectures Scattering Tenuously And Sustaining Invisible Anapoles). «Невидимые» наноиглы помогут облегчить решение многих задач в оптике и биомедицине.

«Есть ряд случаев, когда нужно сделать так, чтобы объект не взаимодействовал со светом — например, при доставке лекарств на наноуровне. Наша конечная цель — создать метамолекулу, в которой рассеяние от объекта и его оболочки будут встречаться, нейтрализуя друг друга и делая объект невидимым в соответствующем волновом диапазоне», — рассказал руководитель проекта ANASTASIA со стороны НИТУ «МИСиС», доцент Алексей Башарин.

Общая цель — создать метаматериал, который позволит сделать объекты невидимыми на наноуровне во всех волновых диапазонах. Метамолекула, состоящая из четырех цилиндров-диэлектриков радиусом 5 мкм, образует оболочку для наносенсора. В итоге диэлектрики взаимодействуют с излучением, и возникает так называемое состояние анаполя — неизлучающего рассеивателя.

невидимые

Визуализация метамолекулы, состоящей из наносенсора – металлического цилиндра-проводника (в центре) и четырех цилиндров-диэлектриков (по краям), где P – электрический дипольный момент проводника, T – тороидный момент диэлектрической оболочки. Иллюстрация: НИТУ «МИСиС»

Поэтому объект становится невидимым для внешнего наблюдателя. По отдельности все элементы — наносенсор и диэлектрики — рассеивают излучение и сильно искажают картину электрического и магнитного полей. Подробно метод был описан авторами в статье Multipolar passive cloaking by nonradiating anapole excitation в журнале Nature.

невидимые

Визуализация видимого излучения элементов вне метамолекулы и в форме метамолекулы, где (а) – центральный элемент без оболочки; (b) – элементы оболочки без центрального элемента; (с) – центральный элемент в оболочке.
Иллюстрация: НИТУ «МИСиС»

Как сообщили в пресс-службе НИТУ «МИСиС», в качестве материала метамолекулы ученые использовали LiTaO3 — танталат лития. Также метод прменим и к другим материалам, например к германию и кремнию. Для расчетов был использован металлический проводник радиусом 2.5 мкм, имитирующй наносенсор и обладающий очень высоким волновым рассеиванием. Это позволило провести расчеты для максимально возможного уровня излучения. Моделирование проходило в терагерцовом диапазоне, между инфракрасным и сверхвысокочастотным диапазонами.

Фото на обложке: НИТУ «МИСиС»