卡尔斯鲁厄理工学院
小巧而具有革命性:物理学家拉里莎·科勒(Larissa Kohler，KIT)开发了一种新型谐振器，可以让越来越小的纳米粒子变得可见
信用:马库斯·布雷格，基特 传统的显微镜在光的帮助下产生小结构或物体的放大图像
然而，纳米粒子非常小，几乎不吸收或散射光线，因此保持不可见
光学谐振器增加了光和纳米粒子之间的相互作用:它们通过在两个镜子之间反射光数千次来捕获最小空间中的光
如果纳米粒子位于捕获的光场中，它与光相互作用数千次，从而可以测量光强度的变化
“光场在空间的不同点具有不同的强度
这使得可以得出关于纳米粒子在三维空间中的位置的结论
基特物理研究所的拉里萨·科勒
谐振器使纳米粒子的运动可见 不仅如此:“如果纳米粒子位于水中，它会与由于热能而向任意方向移动的水分子发生碰撞
这些碰撞导致纳米粒子随机移动
这种布朗运动现在也可以被探测到，”专家补充道
“到目前为止，光学谐振器不可能跟踪纳米粒子在空间中的运动
只能说明粒子是否位于光场中，”科勒解释道
在新型光纤法布里-珀罗谐振器中，高反射镜位于玻璃纤维的末端
它允许我们从粒子的三维运动中推导出粒子的流体动力学半径，即粒子周围水的厚度
这很重要，因为这个厚度改变了纳米粒子的性质
科勒说:“由于水合物外壳的存在，有可能探测到没有它就太小的纳米粒子。”
此外，蛋白质或其他生物纳米颗粒周围的水合物壳可能会对生物过程产生影响
谐振器的潜在应用可以是具有高时间分辨率的三维运动的检测和生物纳米粒子(例如蛋白质、DNA折纸或病毒)的光学特性的表征
通过这种方式，传感器可以提供对尚未了解的生物过程的洞察
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