Ученые открыли новую квантовую форму золота для медицины и энергетики

Японские исследователи впервые зафиксировали процесс формирования нанокластеров золота и обнаружили неожиданные игольчатые структуры. Эти "квантовые иглы" могут революционизировать медицинскую диагностику и солнечную энергетику.

Ученые открыли новую квантовую форму золота для медицины и энергетики

Исследователи из Токийского университета совершили прорыв в нанотехнологиях, впервые зафиксировав процесс формирования золотых нанокластеров на атомном уровне. Во время экспериментов ученые обнаружили совершенно новую форму золота — длинные игольчатые структуры, названные «квантовыми иглами». Эти образования демонстрируют уникальные квантовые свойства и активно взаимодействуют с ближним инфракрасным излучением.

Иллюстрация квантовых игл.

Ключом к открытию стало намеренное замедление процесса роста нанокластеров. Это позволило исследователям заморозить частицы на ранних стадиях развития и проанализировать их с помощью рентгеновской дифракции. Вопреки ожиданиям, атомы золота формировали не сферические скопления, а вытянутые структуры из повторяющихся блоков по три и четыре атома. Электроны в этих иглах занимают фиксированные энергетические состояния, что характерно для квантовых систем.

Потенциальные применения открытия чрезвычайно перспективны. Квантовые иглы могут значительно улучшить качество медицинской визуализации в ближнем инфракрасном диапазоне и повысить эффективность преобразования солнечной энергии. Однако для практического использования предстоит решить challenges массового производства и модификации свойств этих структур.

Исследование, опубликованное в Journal of the American Chemical Society, открывает новые горизонты в контролируемом синтезе наноматериалов. Ученые планируют продолжить работу, исследуя возможность создания аналогичных структур из других металлов и совершенствуя методы синтеза для будущих коммерческих применений.

Читайте также

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

В России созданы планарные ионные ловушки для квантовых компьютеров

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Рождение сверхпрочных материалов: как нанопокрытия обманывают физику разрушения

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Древние листья предсказали судьбу современных лесов при глобальном потеплении

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые Стаффордширского университета раскрыли тайну проклятия мумий

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые предложили новую версию путешествия 6-тонного камня Стоунхенджа из Шотландии

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые раскрыли пользу кимчи: пробиотики, витамины и жирные кислоты

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Ученые предложили новый сценарий происхождения первых клеток на Земле

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Китайский исследователь с помощью ChatGPT решил математическую задачу, над которой бились более 20 лет

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Падение ступени Falcon 9 на Луну подняло вопрос о космическом мусоре

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Спутник CosmoCube размером с чемодан заглянет в «темные века» Вселенной

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу

Мужчина спрятал инструкции для ИИ в судебных документах и получил запрет на электронную подачу