• РЕГИСТРАЦИЯ

В лаборатории получена новая структура света: хиральный вихрь

12 690

Международная исследовательская группа создала новую структуру для света, названную «хиральным вихрем», что знаменует собой прорыв в нашем понимании взаимодействия света и материи. В частности, эта структура позволяет легче и точнее определять хиральность молекул, что является фундаментальным аспектом при разработке лекарств и передовых оптических технологий. Отличительной особенностью хирального вихря является его способность взаимодействовать с хиральными молекулами, то есть молекулами, существующими в двух вариантах (лево- или правостороннем), каждый из которых является зеркальным отражением другого.

Эта новая форма света создается путем объединения двух пучков света с противоположными круговыми поляризациями, создавая хиральную кривую, которая меняет форму в зависимости от своего положения в пространстве. Электрическое поле этой формы света прослеживает хиральную кривую во времени, формируя вихревую структуру, которая взаимодействует с хиральными частицами точным и стабильным образом.

Последствия этого открытия весьма обширны. Позволяя более точно определять хиральность молекул, хиральный вихрь может улучшить процессы разработки лекарств, где хиральность играет важную роль. «Традиционные измерения хиральности затрудняют определение концентрации право- и левовращающих молекул в образцах, содержащих почти равное количество тех и других. С помощью нашего нового метода можно обнаружить крошечное превышение концентрации одного из зеркальных близнецов, которого может быть достаточно, чтобы изменить ход всей жизни», — говорит доктор Никола Майер, постдокторский исследователь из Института Макса Борна, в пресс-релизе университета. Работа, описанная в журнале Nature Photonics, была проведена командой из Института Макса Борна в сотрудничестве с Королевским колледжем Лондона, Имперским колледжем Лондона и Университетом Триеста (Италия).

Применение в оптике и медицине

Хиральный вихрь может быть использован в различных оптических приложениях, от оптического пинцета до манипулирования наноструктурами. Например, циркулярно поляризованные вихревые лучи могут закручивать материалы на молекулярном уровне, формируя хиральные наноструктуры, перенося «спиральность» света на материю, в частности, путем «прямой записи» с помощью фемтосекундного лазера.

Кроме того, эта новая форма света позволяет обнаруживать хиральные биомаркеры быстрее и менее инвазивно, чем традиционные химические методы. Это связано с тем, что концепция хирального топологического света использует глобальные свойства вихревого света и высокую чувствительность синтетического хирального света. Другими словами, вместо того чтобы фокусироваться на структуре света в пространстве, этот метод кодирует хиральность света во времени, создавая трехмерную хиральную кривую во время лазерного цикла. Это позволяет получать сверхбыстрые, нелинейные оптические сигналы, которые являются «энантиочувствительными», то есть чувствительными к хиральным молекулам, с непревзойденной точностью.

Понимание хирального вихря

Этот новый метод позволяет преодолеть основное ограничение традиционных оптических пучков, пространственный масштаб которых намного больше, чем у хиральных молекул. Создав синтетический источник хирального света с вихревыми пучками, исследователи теперь могут обнаружить тонкие различия между так называемыми «правосторонними» и «левосторонними» молекулами даже в разбавленных смесях. Это открывает путь к применению в химии, биологии и даже квантовых вычислениях, где хиральность может быть использована для кодирования информации в квантовых битах.
«Сосредоточившись на обнаружении вращающейся картины света, излучаемого молекулами, гораздо проще обнаружить и интерпретировать незначительные различия в хиральности разбавленных образцов. Кроме того, благодаря вращающемуся характеру лазерного луча, который мы разработали, получаемые сигналы устойчивы к таким распространенным «подводным камням» лабораторных экспериментов с хиральностью, как колебания интенсивности света, что позволяет большему числу людей заниматься этой работой», — говорит профессор Ольга Смирнова из Института Макса Борна. Более того, эта технология может в один прекрасный день повысить вычислительную мощность квантовых компьютеров за счет увеличения объема данных, которые могут переносить отдельные «квантовые биты».

На пути к рынку? Не совсем...

Несмотря на перспективность, эта технология также сопряжена с серьезными проблемами. Производство источников света, способных создавать хиральные вихри в коммерческих масштабах, потребует технологических достижений, которые в настоящее время недостижимы. Однако первые шаги, предпринятые исследовательскими группами, весьма обнадеживают.

В частности, устойчивость получаемых сигналов к колебаниям, характерным для лабораторных экспериментов с хиральностью, позволяет избежать ошибок, связанных с изменением интенсивности света в их системе, что уже является очень хорошим началом. Теперь исследователи планируют продолжить изучение возможностей применения технологии.

https://masterok.livejou...

Учёный не политик, его не купишь

    Цыганская ОПГ отправляла сибиряков на СВО, а сама жила в их квартирах и на их выплаты

    В Новосибирске накрыли целую ОПГ, которая изощрённо зарабатывала на доверчивых жителях города. Банда цыган промышляли тем, что обманным путём отправляла на СВО новосибирцев, а сами поль...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Neiro 19 декабря 12:56

      К темной материи и темной энергии добавили темную жидкость

      Стандартная Модель физики элементарных частиц является наилучшим отражением нашего нынешнего понимания устройства и «работы» Вселенной. Однако, эта модель касается всего лишь пяти процентов от того, что находится вокруг нас, остальная часть состоит из того, что называют темной материей и темной энергией о которых ученым стало известно лишь по косвенным...
      544
      Neiro 18 декабря 10:53

      Внутри нашей планеты обнаружено огромное количество живых существ

      Я уже читал, что в недрах Земли текут «Реки кислорода», но вот про то, что в глубине Земли куча живых организмов это меня удивило. Хотя сейчас вспоминаю, что когда обсуждали Кольскую сверхглубокую, то тоже там речь шла о живых организмах на огромной глубине. И вот геофизики из коллаборации Deep Carbon Observatory («Глубинная углеродн...
      2143
      Neiro 15 декабря 12:52

      Учёные призывают запретить «зеркальную жизнь», прежде чем она поставит под угрозу всё живое на Земле

      «Учёные призывают запретить исследование „зеркальной жизни“, прежде чем она поставит под угрозу здоровье всего мира», пишет Guardian​. В статье говорится о том, что найден ещё один потенциальный убийца человечества — искусственно выведенные «зеркальные бактерии». Сообщается, что группа учёных выступила с призывом п...
      794
      Neiro 14 декабря 19:28

      Могут ли два человека возобновить жизнь на земле?

      Крошечный островок Пирамида Болла лежит в 600 километрах к востоку от Австралии в южной части Тихого океана, выпирая из моря как осколок стекла. Мы как то рассматривали эту САМУЮ БОЛЬШУЮ СКАЛУ В МОРЕ.  И там были — под скошенным утесом, скрываясь под веретенообразным кустом — последние виды. Двое сбежали, и всего девять лет спустя их был...
      1519
      Neiro 11 декабря 10:55

      Революционный метод производства топлива из воды и солнечного света

      «Ученые открыли революционный метод производства топлива из воды и солнечного света»: Японцы заявляют, что совершили переворот в энергетике - но он пока не работает.   «Японские ученые создали технологию, позволяющую получать возобновляемое водородное топливо из солнечного света и воды. Группа исследователей разработала специальный реа...
      394
      Neiro 9 декабря 19:27

      Что произойдет при смене магнитных полюсов на Земле?

      Магнитное поле Земли – уникальное явление. Ни одна из других планет Солнечной системы не обладает ничем подобным. Но что будет, если полюса вдруг «поменяются» местами? Не трудно догадаться, что такая смена коснётся всех на земной поверхности… Это было недавно, это было давно До сих пор наука не знает, ни откуда у Земли магнитное п...
      1397
      Neiro 7 декабря 16:50

      Нейросеть предупредила человечество об опасности искусственного интеллекта

      Профессора Оксфордского университета провели социально-технологический эксперимент, организовав дискуссию на тему искусственного интеллекта между студентами и системой машинного обучения. Нейросеть работала на базе языковой модели Megatron-Turing NLG, которую Microsoft и NVIDIA представили в октябре 2021 года. На момент написания заметки, это крупнейшая в мире ...
      590
      Neiro 5 декабря 10:57

      Приближается «зловещая эпоха»: Арктика может полностью избавиться ото льда в течение трёх лет

      Арктика может полностью освободиться ото льда в течение трех лет, что станет «зловещей эпохой» для жителей планеты. Об этом сообщает издание Daily Mail со ссылкой на исследование ученых Гётеборгского университета.   «Изменение климата привело к ослаблению ледяного покрова Арктики. Исследователи обнаружили, что если осенью, зимой или...
      1083
      Neiro 3 декабря 16:54

      Сегодня к нашей планете прилетит астероид, способный вызвать апокалипсис

      Около орбиты Земли пролетят два потенциально опасных астероида. Об этом сообщает Newsweek со ссылкой на данные NASA. «Два огромных потенциально опасных астероида должны пролететь рядом с Землей сегодня и завтра. Каждый из них размером примерно с Эмпайр-стейт-билдинг в Нью-Йорке (381 метр) — минимум 402 метра и 388 метров, возможно, до 650 метров. ...
      1343
      Neiro 3 декабря 10:56

      94% работ, написанных в ChatGPT, не обнаруживаются преподавателями

      Учащиеся считают искусственный интеллект настоящей находкой. Одни используют его с пользой, например, для конспектирования лекций, а другие видят в нем средство для списывания, причем зачастую успешного. Недавнее британское исследование показало, что 94 % работ, написанных с использованием искусственного интеллекта, ускользают от бдительности преподавателей. В ...
      472
      Neiro 1 декабря 10:49

      Новый алмазный носитель сохраняет данные в течение миллионов лет

      Исследователи разработали эффективный и надежный метод хранения данных в алмазе — материале, известном своей прочностью и стабильностью. Описанный в журнале Nature Photonics, этот метод не только обеспечивает исключительную плотность хранения данных, но и уникальную способность сохранять информацию в течение миллионов лет. Сейчас, когда объем цифровых дан...
      903
      Neiro 28 ноября 19:47

      Документалка: про ИИ

      АльфаГо В 2016 году Ли Седоль был лидером рейтинга и проиграл матч алгоритму AlphaGo. Тем не менее, он до сих пор единственный, кто выиграл у этого ИИ хотя бы одну партию. Проблема в том, что даже AlphaGo теперь не сильнейший алгоритм. Смысл в соревнованиях среди людей пропал, решил гроссмейстер. Представляя, как роботы и алгоритмы лишат нас работы, вряд ли ...
      320
      Neiro 24 ноября 19:53

      Жизнь и разум – явления уникальные и случайные?

      Куда ни глянь, космос всюду устроен одинаково: галактики (их в видимой Вселенной насчитали уже сотни миллиардов), звезды (в типичной спиральной галактике – сотни миллиардов звезд), планеты… Но много ли среди планет похожих на нашу уникальную и единственную в своем роде Землю? Планеты в других звездных системах научились обнаруживать не так давно, -...
      933
      Neiro 19 ноября 16:49

      Минюст США задумал заставить Google продать браузер Chrome

      Минюст США задумал заставить Google продать браузер Chrome после признания компании монополистом на рынке поисковиков. Чиновники Минюста США хотят, чтобы суд заставил Google продать Chrome, поскольку браузер — «ключевая точка доступа», через которую многие используют поисковик. Об этом рассказали источники Bloomberg. Также, по их словам, Ми...
      297
      Neiro 16 ноября 19:55

      Ученые выявили влияние излучения антенн 5G на мозг животных

      «Ученые ТГУ выявили влияние излучения антенн 5G на мозг животных»: Вы смеялись над шапочками из фольги, а антенны 5G действительно влияют на мозг.   «Антенны 5G меняют соотношение антиоксидантов и прооксидантов в головном мозге крыс. Влияние радиочастотного электромагнитного излучения пока слабо изучено и может быть опасным. Так, между...
      554
      Neiro 10 ноября 13:41

      Ограничение питания продляет жизнь мышам, но почему — непонятно

      Ограничение питания продляет жизнь многим модельным животным, однако механизм его действия остается спорным. Также слабо изучены плюсы и минусы двух форм ограничения питания — интервального голодания и ограничения калорий. Эксперимент на генетически разнообразных мышах показал, что оба варианта ограничительной диеты увеличивают продолжительность жизни мышей,...
      921
      Neiro 7 ноября 14:36

      Российские учёные создали клей для остановки кровотечений

      Ученые Приволжского исследовательского медицинского университета (ПИМУ) в Нижнем Новгороде разработали технологию получения фибринового клея, который используется для остановки кровотечений в хирургии, из компонентов человеческой крови, сообщила пресс-служба вуза. Ранее российскими врачами применялись импортные препараты. «Нашей первоочередной задачей ...
      445
      Neiro 2 ноября 16:34

      Доведенные до инфаркта мыши помогли раскрыть механизм исцеляющего сна

      Перенесшие инфаркт миокарда могут испытывать повышенную потребность во сне, необходимом поврежденному сердцу для восстановления и уменьшения воспаления после приступа. В новом исследовании, включавшем опыты на мышах, медики раскрыли механизм, который предусмотрен на этот случай в организме и способствует исцеляющему сну. Ученые неоднократно отмечали, что плохой...
      737
      Neiro 1 ноября 10:57

      Скоро появится ИИ, в 100 раз более мощный, чем ChatGPT

      В посте в социальной сети X один из разработчиков OpenAI недавно упомянул о предстоящем запуске Orion, новой языковой модели, которая должна прийти на смену GPT-4. Компания обещает совершенно новую производительность, хотя дата выхода остается загадкой. Однако Orion не будет доступен широкой публике, по крайней мере, на первых порах. Более мощная модель, чем...
      557
      Neiro 30 октября 13:46

      Индийская биотехнологическая компания поставляет в Россию американские чипы искусственного интеллект

      Торговые данные свидетельствуют о том, что индийская биотехнологическая компания поставляет в Россию американские чипы искусственного интеллекта - Bloomberg Данные отслеживания сделок показывают, что индийская компания продаёт в Россию топовые серверы Dell, оптимизированные для искусственного интеллекта. Компания Shreya Life Sciences, занимающая три вер...
      542
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика