Молекулы, в том числе многие фармацевтические препараты, изгибаются определенным образом и могут существовать в лево- или правосторонних формах, в зависимости от того, как они крутятся. Это скручивание, называемое хиральностью, очень важно понять, потому что оно изменяет способ поведения молекулы в наших телах.Ученые могут изучать хиральные молекулы, используя особый лазерный свет, который сам изгибается при движении. Такие исследования особенно трудны для небольших количеств молекул.
Здесь могут быть полезны крохотные золотые пружины. Их форма искажает свет и может лучше соответствовать молекулам, что упрощает обнаружение мельчайших количеств.
Используя одни из самых маленьких когда-либо созданных пружин, исследователи из физического факультета Университета Бата в сотрудничестве с коллегами из Института интеллектуальных систем Макса Планка исследовали, насколько эффективны золотые пружины для усиления взаимодействия между светом и хиральными молекулами. Они основали свое исследование на методе преобразования цвета света, известном как Генерация второй гармоники (ГВГ), в соответствии с которым, чем лучше работает пружина, тем больше красного лазерного света преобразуется в синий лазерный свет.Исследователи обнаружили, что источники действительно были очень многообещающими, но их эффективность зависела от направления, в котором они смотрели.
Аспирант физики Дэвид Хупер, который является первым автором исследования, сказал: «Это похоже на использование калейдоскопа для просмотра изображения; изображение искажается, когда вы вращаете калейдоскоп. Нам нужно минимизировать искажение».
Чтобы уменьшить искажения, команда сейчас работает над способами оптимизации пружин, которые известны как хиральные наноструктуры.«Тщательное наблюдение за хиральностью молекул имеет множество потенциальных применений, например, оно может помочь улучшить дизайн и чистоту фармацевтических препаратов и тонких химикатов, помочь в разработке средств управления движением для нанороботов и миниатюрных компонентов в телекоммуникациях», — сказал д-р Венцислав Валев, руководивший исследованием. и исследовательская группа Университета Бата на факультете физики.
Исследование опубликовано в журнале Advanced Materials.