ในปี พ.ศ. 2404 เจมส์ เคลิร์ก แมกซ์เวลล์ได้เขียนความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแสงใหม่ เมื่อเขาเริ่มเผยแพร่คำอธิบายเกี่ยวกับแสงในแง่ของสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่กระโดดข้ามกันและกันขณะที่พวกมันแพร่กระจายผ่านอวกาศ ผลลัพธ์ของ “สมการแมกซ์เวลล์” อาจจัดอยู่ในสมการที่หรูหราที่สุดในฟิสิกส์ ซึ่งเป็นสิ่งที่ผมใช้เวลานานกว่าจะเข้าใจในขณะที่หาวผ่านหลักสูตรปริญญาตรีด้านแม่เหล็กไฟฟ้าด้วย
ความสงสัยว่า
หัวข้อนี้น่าสนใจหรือไม่ อย่างไรก็ตาม ฉันยังคงใช้เวลาอีกสามปีในการวิเคราะห์สมการแมกซ์เวลล์เพื่อคำนวณการปรับปรุงสนามไฟฟ้ารอบๆ อนุภาคซิลเวอร์นาโน ในขณะที่ศึกษา “พลาสโมนิกส์” ภายใต้การแนะนำของ เดวิด ริชาร์ดส์ศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์และรองคณบดี เมื่อถึงจุดนั้นฉันถูกบังคับให้ยอมรับ
ว่าแม่เหล็กไฟฟ้ามีความน่าสนใจอย่างแท้จริง ดังนั้นด้วยความตื่นเต้นมากกว่าเล็กน้อยเมื่อต้นสัปดาห์นี้ ที่ฉันเดินผ่านห้องบรรยายและห้องค้นคว้าและสอนซึ่งเป็นที่เหยียบย่ำเก่าของฉัน ระหว่างทางไปฟัง หนึ่งในผู้บุกเบิกของ การพูดคุยภาคสนามในงานที่จัดซึ่งปัจจุบันเป็นประธานของฟิสิกส์ทดลอง
และเป็นหัวหน้ากลุ่ม (และอดีตผู้ตรวจสอบระดับปริญญาเอกของฉัน)ในคำพูดของเธอเอง ก่อนที่มันจะมีชื่อด้วยซ้ำ จากมหาวิทยาลัยไรซ์ในสหรัฐอเมริกา เธอเป็นศาสตราจารย์ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์ ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมชีวการแพทย์ เคมี ฟิสิกส์ และดาราศาสตร์ และเป็นผู้อำนวยการ
ขณะที่เธอหัวเราะกับฉายา “ผู้บุกเบิกพลาสโมนิกส์” ของฉันขณะที่เราคุยกันผ่านกาแฟก่อนเริ่มการบรรยาย Zayats กล่าวเพิ่มเติมอย่างรวดเร็วว่า “นาโอมิไม่ได้เป็นเพียงผู้บุกเบิกด้านพลาสโมนิกส์เท่านั้น แต่ยังนำสาขานี้ไปสู่การใช้งานจริงด้วย” การบรรยายของเธอเน้นย้ำว่าแอปพลิเคชันเหล่านี้
เข้าถึงได้ไกลแค่ไหนแล้ว เริ่มต้นด้วยการพาเราย้อนกลับไปยังช่วงเวลาที่เกิดก่อน ด้วยซ้ำ ไปหาคนขอร้อง อ้างอิงถึงการนัดหมายแสดงจดหมายฉบับนี้ให้ ซึ่งขณะนี้จัดแสดงอยู่ในแผนกฟิสิกส์ อธิบายว่า ศึกษาขวดของเหลวที่มีอนุภาคนาโน สารละลายที่ไม่ใช้สีย้อมซึ่งมีเฉดสีสดใสซึ่งอธิบายในภายหลัง
ในทฤษฎี
ได้อย่างไร ของ กุสตาฟ มี. สีเกิดขึ้นจากการสั่นแบบควอนตัมของอิเล็กตรอนในโครงสร้างระดับนาโนเพื่อตอบสนองต่อแสง ซึ่งเป็นพฤติกรรมของพลาสมาอิเล็กตรอนที่เรียกว่า “พลาสมอน” ในที่สุด ในการเรโซแนนซ์ การกระเจิงของแสงโดยอนุภาคนาโนพลาสโมนิกทำให้เกิดสนามแสงที่ตกกระทบในลักษณะ
ที่ใหญ่กว่าตัวอนุภาคอย่างมาก และคุณลักษณะนี้พร้อมกับความสามารถในการปรับแต่งเรโซแนนซ์ด้วยขนาด องค์ประกอบ และรูปร่างของอนุภาคนาโนได้จุดประกายให้เกิดความหลากหลายใหม่ๆ เทคโนโลยี
ในปี 1951 ได้เสนอทฤษฎีที่ว่าโครงสร้างเปลือกแกนกลางที่ซับซ้อนมากขึ้นสามารถให้ “ปุ่มควบคุม”
เพิ่มเติมสำหรับการปรับเสียงสะท้อนเหล่านี้ แต่ทฤษฏีก็เป็นสิ่งหนึ่ง และเมื่อ Halas เริ่มอาชีพของเธอในพลาสโมนิกส์ในปี 1990 นาโนเทคโนโลยีก็มีความหมายเหมือนกันกับ Sci-Fi “จุดเริ่มต้นของเราในภาคสนามคือหาวิธีสร้างอนุภาคเหล่านี้” เธอบอกผู้เข้าร่วมประชุม อย่างไรก็ตาม เมื่อการสังเคราะห์นาโน
ก้าวหน้าไปมาก
แนวคิดในการจัดการกับแสงด้วยอนุภาคนาโนก็เริ่มคลี่ออก แต่คุณจะทำอะไรกับมันได้บ้าง?ดังที่อธิบาย นักวิจัยมองเห็นศักยภาพอย่างรวดเร็วในการใช้โครงสร้างพลาสโมนิกเพื่อควบคุมแสงสำหรับเลนส์ประเภทใหม่ และสำหรับการตรวจจับสารเคมีผ่านการสั่นพ้อง อย่างไรก็ตาม
หนึ่งในคุณสมบัติแรกๆ ที่ดึงดูดความสนใจของเธอคือศักยภาพในการกระตุ้นการตอบสนองแบบก้องกังวานในช่วงอินฟราเรดใกล้ ซึ่งเป็นความยาวคลื่นที่ร่างกายของคนโปร่งใส และเพื่อนร่วมงานของเธอแสดงให้เห็นว่าเนื่องจากแสงที่ความยาวคลื่นเหล่านี้สามารถผ่านเข้าไปในเนื้อเยื่อของมนุษย์ได้
มันจึงสามารถกระตุ้นอนุภาคนาโนที่ก้อนมะเร็งเพื่อให้มันร้อนขึ้นและทำลายเซลล์มะเร็งได้ การบำบัดมะเร็งด้วยความร้อนจากแสงนี้ถูกนำมาใช้ในคลินิกแล้ว และด้วยการพัฒนาด้านการถ่ายภาพทำให้ประสบความสำเร็จอย่างมากในการใช้รักษามะเร็งต่อมลูกหมาก อธิบายต่อไปว่าการปรับปรุงสนามแม่เหล็ก
ไฟฟ้าที่มีการแปลสูงแบบเดียวกันที่สามารถฆ่าเนื้องอกได้นั้นสามารถเป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาทรัพยากรสิ่งแวดล้อมเช่นกัน ผู้คนหลายพันล้านคนทั่วโลกไม่สามารถเข้าถึงน้ำสะอาดได้ แต่เทคโนโลยีที่ใช้อนุภาคนาโนพลาสโมนิคสามารถทำให้น้ำร้อนเพื่อชำระล้างได้ปราศจาก
การใช้พลังงานสูงที่ทำให้โรงกรองรีเวิร์สออสโมซิสบริสุทธิ์แบบดั้งเดิมมีราคาแพงมาก สลายตัวโดยการปล่อยอิเล็กตรอน “ร้อน” ที่มีพลังงานจำนวนมาก ซึ่งสามารถเร่งปฏิกิริยาเคมีให้เกิดขึ้นที่อุณหภูมิและความดันลดลงอย่างมาก ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้อีกทางหนึ่ง การผลิตแอมโมเนียเพียงอย่างเดียว
ซึ่งเป็นสารเคมีหลักที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเกษตร มีส่วนรับผิดชอบต่อการใช้พลังงานของโลกถึง 5% ดังนั้นอนุภาคนาโนเหล่านี้จึงมีศักยภาพในการสร้างความแตกต่างอย่างมาก นอกจากนี้ ยังเสนอแนะว่าการเร่งปฏิกิริยาด้วยแสงสามารถช่วยแก้ปัญหาในการผลิตไฮโดรเจนด้วยต้นทุนที่ไม่แพงเพียงพอ
สำหรับเศรษฐกิจพลังงานไฮโดรเจนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นในที่สุด และการพัฒนาเพื่อใช้ประโยชน์จากพลาสมอนเรโซแนนซ์ในโลหะ “ทั่วไป” เช่น อะลูมิเนียม– ตรงข้ามกับทองคำและเงินที่ใช้กันทั่วไป อาจทำให้เทคโนโลยีเหล่านี้มีความยั่งยืนมากขึ้น
เป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าอะไรน่าสนใจเกี่ยวกับการวิจัยเกี่ยวกับพลาสโมนิกส์ในตอนนี้ แต่อะไรคือแรงบันดาลใจให้นักวิจัยกลุ่มแรกติดตามภาคสนาม ทั้งที่สิ่งที่ต้องดำเนินการต่อไปคือขวดของเหลวที่มีสีสวยงามของฟาราเดย์ Zayats ซึ่งการวิจัยในช่วงหลายปีที่ผ่านมาได้กำหนดรูปแบบของสนามด้วย ชี้ไปที่คุณสมบัติเฉพาะของระบบพลาสโมนิก การกักสนามที่แข็งแกร่งมาก และความเข้มข้นของแสง
Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์
