• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  • Caminho ideal:rastreando nanopartículas fluorescentes usando laser
    p (Phys.org) —NIST Center for Nanoscale Science and Technology pesquisadores Gregg Gallatin e Andrew Berglund (agora na Quantifind em Palo Alto, CA) determinaram o caminho ideal para fazer a varredura de um feixe de laser para rastrear uma nanopartícula fluorescente conforme a partícula se move dentro de um fluido ou gás em duas ou três dimensões. p A capacidade de rastrear nanopartículas com precisão é extremamente útil em biologia, em dinâmica de fluidos em nanoescala, e em nanotecnologia em geral. Em biologia, por exemplo, se uma ou mais nanopartículas fluorescentes forem anexadas a uma proteína dentro de uma célula, então a posição e a orientação dessa proteína podem ser rastreadas conforme ela desempenha suas funções dentro da célula. Na nanofabricação, muitas técnicas envolvem nanopartículas ou nanoestruturas coalescendo para formar materiais ou dispositivos úteis e otimizar esses processos requer dados precisos sobre como essas nanoestruturas se movem. O caminho derivado pelos pesquisadores é considerado ótimo porque produz os dados mais precisos possíveis sobre a posição da nanopartícula em função do tempo.

    p Os pesquisadores desenvolveram uma fórmula simples para determinar a precisão geral da posição em função de vários parâmetros de feixe de laser padrão, como intensidade e tamanho do feixe. A fórmula para o caminho ideal foi derivada usando uma técnica matemática clássica, o cálculo das variações, e a solução resultante foi verificada mostrando que ela satisfaz as condições de otimalidade global (ou seja, é a melhor solução entre todas as soluções possíveis) usando a teoria do projeto experimental ótimo. A precisão posicional foi determinada usando métodos estatísticos clássicos. Interessantemente, embora o caminho possa ser suave em duas dimensões, em três dimensões, o feixe precisa saltar para atingir a otimização.

    p Embora a fórmula de precisão tenha sido derivada para a forma de feixe de laser mais comum, um gaussiano, os pesquisadores estão expandindo o trabalho para mostrar como mudar a forma do feixe de laser pode melhorar ainda mais a precisão do rastreamento.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com