כימיה
תקציר העבודה
במחקר זה נבדקה האפשרות להגברת הבהירות של ננו פיקסלים פלסמוניים דרך צימודם למערכות מולקולריות פלורסנציות. מבנים פלסמוניים הינם מבני חורים ננומטריים מתצורות שונות בעלי תדירויות מרווח שונות בין החורים. מבנים אלה מעודדים את יצירת התופעה של פלסמוני פני שטח, שהם גל אלקטרוני הנע בממשק בין החומר המוליך לבין סביבתו. מבנים אלו מעבירים אור, אך עוצמת הארתם חלשה ביחס לפיקסלים הקיימים. מצד אחר חומרים פלורסנציים שהם חומרים אשר בולעים קרינה באורכי גל מסוימים ופולטים קרינה באורכי גל אחרים. אך בעת סידור חומרים אלו בשכבות דקות רובם נוטים להתגבש ועוצמת הארה שלהם יורדת באופן משמעותי בשל תהליכי העברת אנרגיה בין מולקולות סמוכות. אסטרטגיה להתגבר על כך הינה שימוש בפלטפורמת הNBE – קשירת המולקולות על גבי ננו חלקיקי הידרוג'ל אשר על פניהם המולקולות מורחקות זו מזו ובכך נשמרת הפלוריסנציה.
במהלך המחקר נוצרו חלקיקי NBE המצומדים למולקולות הפלוריסנציות בצבע אדום (NBE מצומדים לצבענים : ATTO- Rho14 ו- ATTO590 ) מהם שכבות דקות על גבי זכוכיות אופטיות. שכבות אלה נבדקו אופטית ומבנית. לאחר מכן יוצרו שכבות דקות של כסף על פני זכוכיות זהות בעזרת שיטת נידוף (Sputtering) המאפשרת יצירת שכבות דקות ואחידות בעלות עובי מדויק. עליה יוצרו מבנים פלסמונים בכמה תדירויות שונות, אשר הם נמדדו ספקטרלית ופיזית. לאחר מכן נעשה צימוד בין המולקולות למבנים אשר נמדדו ספקטרלית גם הם.
התוצאות הראו שינוי בעוצמת הארה בעקבות צימוד המולקולות למבנים לפסמוניים במחזוריות שונה. הגברה אופטימלית התקבלה עבור מבנים בעלי מחזוריות של 470 ננומטר בהם נמדדה הגברה של 115% בעוצמת הפלוריסנציה לעומת מולקולות צבע לא מצומדות לפלסומון. תוצאות אלה מלמדות כי דרך צימוד המולקולות למבנים ניתן לשלוט בעוצמת הפלורסנציה של מולקולות.
ענבל עצמון | אוניברסיטת בר-אילן
תיכון מקיף יהוד
הגברת בהירות של ננו פיקסלים פלסמוניים דרך צימוד למערכות מולקולריות פלורסנציות
מנחה אישי: מר איליה אולבסקו ארד
מנחה קבוצתית: ד"ר אירינה וולוצנקו
ראש המעבדה: פרופ' עדי סלומון
מורה מלווה: גב' סיגל חמו