Такие интересные структуры, как квантовые точки, могут стать весьма чувствительными индикаторами присутствия взрывчатых веществ. Подобная методика уже продемонстрирована для печально известного гексогена.

Схема определения присутствия взрывчатки при помощи квантовых точек CdSe/ZnS, модифицированных NADH

Если взять маленький – очень маленький – фрагмент проводника или полупроводника, имеющий четкие границы во всех трех измерениях, то в нем будет происходить нечто не совсем обычное: квантовые эффекты в нем станут более существенны, чем законы ньютоновской физики. Такие объекты называются квантовыми точками , и изучение их свойств сулит массу полезных применений. В частности, они являются самыми перспективными кандидатами на роль носителей кубита – наименьшего разряда информации в квантовых компьютерах будущего. Подробней об этом можно прочесть в заметке « Письмо квантовыми точками ».

Вдобавок, квантовые точки флуоресцируют подобно некоторым атомам, электроны которых при определенных условиях испускают фотон, меняя энергетическое состояние с более высокого на более низкое. В отличие от атомов, манипулировать квантовыми точками намного проще, что делает их весьма перспективными объектами и для создания мониторов нового поколения, и для визуализации самых разных процессов – например, в биологических и химических исследованиях. Словом, было бы что визуализировать.

Возьмем, к примеру, квантовые точки из CdSe/ZnS, связанные с никотинамидадениндинуклеотидом (не стоит пугаться длинного названия: этот важный компонент клеточных ферментов, присутствующий во всех живых клетках, обычно сокращают просто до NAD), помогают следить за ходом ферментативных реакций. Дело в том, что окисленная форма NAD+ гасит люминесценцию квантовых точек CdSe/ZnS, а восстановленная NADH – нет, а значит, по их свечению мы можем различать окисленное и восстановленное состояние NAD.

А вот ученые из Израиля, работающие в группе Итамара Виллнера (Itamar Willner), показали, что эта же система прекрасно работает и на ниве борьбы с терроризмом: NADH-модифицированные CdSe/ZnS частицы являются отличной меткой для эффективного определения гексогена (циклотриметилентринитрамина, или просто RDX). Нижний предел обнаружения взрывчатки в данном случае – 10-10
М, что делает метод намного чувствительней других.

Так что квантовые точки – не просто сложная «игрушка» ученых, но и вполне действующая система, пригодная для самых разных применений. Кстати, для борьбы с террористическими угрозами можно использовать и… рыб. Читайте об этом: « Рыба-антитеррор ».

« Нанометр »