To właśnie oni, jak piszą w Nature, znaleźli sposób na wykrywanie i profilowanie pojedynczej cząsteczki. To z kolei toruje drogę do lepszego zrozumienia interakcji elementów budulcowych materii. Jeśli chodzi o konkretne zastosowania, to mówi się chociażby o odkrywaniu leków czy projektowaniu zaawansowanych materiałów.
Czytaj też: Przebili jonosferę i obserwują wszechświat w nowym wymiarze. Padła kolejna bariera!
Sami zainteresowani podkreślają, że bez zrozumienia interakcji na poziomie cząsteczkowym nie da się odpowiednio zrozumieć całego materiału. Porównują to do sytuacji, w której chcielibyśmy scharakteryzować powiązania między dwoma narodami bez zagłębiania się w relacje łączące pojedyncze jednostki.
Starania mające na celu opracowanie technik pozwalających na oglądanie pojedynczych cząstek trwały od lat. Istotne postępy nastąpiły w 2014 roku, kiedy to W.E. Moerner znalazł sposób na wykorzystanie światła do realizacji tego celu. Od tamtej pory trwały eksperymenty poświęcone nowym podejściom do śledzenia cząstek.
Obserwacje pojedynczych cząstek i zachodzących między nimi interakcji powinny pozwolić na skuteczniejszą ocenę właściwości materiałów czy leków
Na czym polegał ostatni przełom? Inżynierowie ze Stanów Zjednoczonych skorzystali z tzw. mikrorezonatora optycznego. Jest on również określany mianem mikrownęki, w której światło może zostać uwięzione nie tylko w przestrzeni, ale i w czasie. Trwa to co najmniej kilka nanosekund, w czasie których mogą zachodzić oddziaływania z cząstką.
Stosując powyższe podejście naukowcy wprowadzili cząsteczki do wnęki, by później przepuścić przez nią światło. W takich okolicznościach nie tylko byli w stanie wykryć obecność cząstki, ale dodatkowo zebrać o niej informacje. Obejmowały one na przykład prędkość poruszania się w wodzie, co może posłużyć do określenia kształtu cząstki bądź jej konformacji.
Czytaj też: Zaskakująca obserwacja pokazuje, jak przechowywać informacje kwantowe. Nikt się tego nie spodziewał
To ostatnie pojęcie jest szczególnie istotne, gdyż konformacja może posłużyć do określenia skuteczności działania leków bądź potencjalnych skutków ubocznych ich stosowania. O ile wcześniej realizacja tego zadania wymagała dużo czasu, tak teraz naukowcy mogą to zrobić znacznie szybciej. Wprowadzenie zaprojektowanego urządzenia do użytku powinno nastąpić w ciągu kilku najbliższych lat.
