Новая ловушка для молекул быстро определяет следы вещества даже в ничтожной концентрации
10 ноября 2018
Физики разработали специальную подложку для захвата, оперативной доставки и химического анализа молекул органических и неорганических соединений. С помощью этой подложки, изготовленной на основе тефлоновых пластин, ученые смогут в миллионы раз увеличить концентрацию молекул искомых веществ и, таким образом, во много раз сократить время лабораторных исследований. Если раньше те могли занимать несколько дней, то теперь — несколько часов. Результаты работы опубликованы в журнале Nanoscale.
«Особенность разработанной нами подложки заключается в специальной микроструктуре ее поверхности: она представляет собой супергидрофильную ловушку микронного размера, которая окружена водоотталкивающей, гидрофобной, областью», — отмечает один из авторов работы, научный сотрудник ДВФУ Алексей Жижченко.
В качестве контейнера, в котором молекулы распознаваемого вещества транспортируются к подложке, ученые используют обычную каплю жидкости. Она попадает на поверхность подложки, с помощью которой можно управлять ее размером и положением во время испарения. При этом молекулы получается локализовать на малой площадке размером всего несколько десятков микрометров — в точке, где сосредоточен высокочувствительный сенсорный элемент.
Алексей Жижченко объяснил, что благодаря оптимизации гидрофобных участков поверхности подложки удается собрать и локализовать в ловушке размером менее 100 микрометров до 97% всех примесных молекул, содержащихся в капле, которая осаживается и постепенно испаряется на подложке. За счет этого захваченные ловушкой молекулы можно намного удобнее рассмотреть и найти среди них примеси, даже если в капле всего несколько сотен подобных молекул.
