Το πιο ευαίσθητο νανο-αυτί στον κόσμο

Γερμανοί φυσικοί δημιούργησαν το πρώτο υπερ-ευαίσθητο ''νανο-αυτί'', που είναι ικανό να ακούει ήχους σε αφάνταστα μικροσκοπική κλίμακα, οι οποίοι είναι ένα εκατομμύριο φορές χαμηλότεροι από τον ήχο που μπορεί να ''πιάσει'' το ανθρώπινο αυτί.

Ανοίγει έτσι ο δρόμος για τη δημιουργία ''νανο-φώνων'', που θα καταγράφουν τον έως τώρα σιωπηλό κόσμο των πιο μικρών οργανισμών, όπως τα μικρόβια, κάτι που μελλοντικά μπορεί να αποδειχθεί ιδιαίτερα χρήσιμο στη βιολογία και την ιατρική.

Δεν αποκλείεται να καταστεί εφικτή ακόμα και μια τελείως νέα μέθοδος διάγνωσης ασθενειών.

Η νανο-συσκευή βασίζεται σε ένα νανοσωματίδιο χρυσού διαμέτρου 60 νανομέτρων, που είναι παγιδευμένο σε ένα οπτικο-ηλεκτρικό πεδίο μιας ακτίνας λέιζερ με μήκος κύματος 808 νανομέτρων (δισεκατομμυριοστών του μέτρου).

Σύμφωνα με τους εφευρέτες, το νανο-αυτί θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να ''ακούσει'' ζωντανούς βιολογικούς μικρο-οργανισμούς, όπως βακτήρια και ιούς, καθώς επίσης για να ανιχνεύσει τις ανεπαίσθητες κινήσεις και δονήσεις οποιωνδήποτε μικροσκοπικών μηχανών, που δεν είναι καν ορατές σε ένα οπτικό μικροσκόπιο.

Δεν αποκλείουν μάλιστα ότι κάποια στιγμή, με την χρήση τρισδιάστατων διατάξεων τέτοιων ''αυτιών'', ίσως καταστεί εφικτή η δημιουργία ενός καινοτομικού ''ακουστικού'' μικροσκοπίου ή ''νανο-φώνου'', που θα επιτρέψει στους επιστήμονες να μελετούν τους μικρο-οργανισμούς με βάση τους ανεπαίσθητους ήχους που εκπέμπουν.

Οι οπτικοί φυσικοί της Ομάδας Φωτονικής και Οπτοηλεκτρονικής του Τμήματος Φυσικής του πανεπιστημίου Λούντβιχ-Μαξιμίλιανς του Μονάχου, με επικεφαλής τους Γιόχεν Φέλντμαν και Αντρέι Λούτιχ, που δημοσίευσαν τη σχετική μελέτη στο περιοδικό φυσικής "Physical Review Letters", έδειξαν πειραματικά για πρώτη φορά ότι ένα σωματίδιο μέσα σε μια οπτική ''παγίδα'' μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ένας υπερβολικά ευαίσθητος αισθητήρας ήχου.

Όπως διαπιστώθηκε, το παγιδευμένο σωματίδιο μετακινείται από την αρχική θέση ισορροπίας του ανάλογα με τις δονήσεις των γειτονικών ηχητικών κυμάτων.

Η συχνότητα του ήχου υπολογίζεται στη συνέχεια, με βάση πόσο έχει αποκλίνει το νανο-σωματίδιο από την αρχική θέση του.

Τα πειράματα έδειξαν ότι το νανο-αυτί μπορεί να ακούσει ήχους έως μείον 60 ντεσιμπέλ, δηλαδή έξι τάξεις μεγέθους πιο κάτω από το ''κατώφλι'' της ανθρώπινης ακοής.

Η αρχή της τεχνολογίας του νανο-αυτιού είχε γίνει το 1986, όταν εφευρέθηκαν τα λεγόμενα ''οπτικά τσιμπιδάκια'', που χρησιμοποιούν εστιασμένες ακτίνες λέιζερ για να ''αρπάξουν'' μικροσκοπικά σωματίδια και να τα μετακινήσουν.

Αυτή η τεχνική έκτοτε χρησιμοποιείται ευρέως στην μοριακή βιολογία και στη νανοτεχνολογία, βοηθώντας π.χ. τους επιστήμονες να εισάγουν γενετικό υλικό (DNA) μέσα σε κύτταρα και να το χειραγωγούν στη συνέχεια. Τώρα, για πρώτη φορά, αυτή η τεχνολογία αξιοποιείται στο πεδίο της ακουστικής, εφόσον τα ηχητικά κύματα μετατοπίζουν σωματίδια, καθώς διασχίζουν ένα μέσο.

 http://www.nooz.gr/