Dankzij de nieuwste telescopen weten we dat ons sterrenstelsel uit meer dan een biljoen sterren bestaat. IN
Het team plaatste individuele kleurstofmoleculenop welbepaalde afstanden van elkaar. Dit wordt bereikt met behulp van een nieuwe techniek die bekend staat als DNA-origami. DNA als opslagmedium in de biologie wordt zo gebruikt en geprogrammeerd dat moleculen worden gerangschikt door DNA met afmetingen van enkele nanometers naar believen te vouwen.
Fluorescerend licht is in eerste instantie niet te onderscheidenindividuele moleculen op origami onder een lichtmicroscoop. Een andere truc wordt gebruikt om de moleculen daadwerkelijk te scheiden. Licht van de origami-structuur gaat door een halfdoorzichtige spiegel en wordt opgenomen door fotodetectoren aan beide zijden van de spiegel.
Opgemerkt moet worden dat een enkel molecuul dat kanzenden slechts één lichtdeeltje tegelijk uit, dat wordt geregistreerd door slechts de ene of de andere detector, maar niet door beide. Kijkend naar de chronologische volgorde waarin het licht de individuele detectoren raakt, kan men het exacte aantal kleurstofmoleculen in de origami-structuur afleiden.
Op deze manier kunnen individuele moleculen worden geteld.kleurstof. Het aantal kleurstofmoleculen wordt bepaald door DNA-programmering. Een origami-structuur met één kleurstof zendt precies één kwantum licht uit - een met vijf zendt precies vijf uit.
Individuele kleurstofmoleculen zijn ook respectievelijkcommuniceren met elkaar. Bij blootstelling aan licht absorbeert de kleurstof energie. Hij kan het opnieuw als licht uitstralen of het doorgeven aan een nabijgelegen kleurstof. Als de naburige kleurstof zich echter al in een aangeslagen toestand bevindt, zullen twee excitaties elkaar ontmoeten.
Net als bij twee auto's die proberenop hetzelfde moment dezelfde parkeerplaats oprijden, de opwinding verdwijnt. Een dergelijke annihilatie is van groot belang in moleculaire opto-elektronica, zoals organische lichtemitterende diodes of zonnecellen, maar speelt ook een rol bij ultrahoge resolutie microscopie.
Het onderzoeksteam kon nu laten ziendat de nanoscopische interactie van kleurstofmoleculen met elkaar direct kan worden opgespoord door de aankomsttijden van lichtdeeltjes op twee lichtdetectoren te bepalen. Deze aanpak biedt een nieuwe methode voor ultrasnelle nanoscopie van moleculaire complexen, die ook in de levenswetenschappen zal worden toegepast.
Lees ook
Natuurkundigen hebben een analoog van een zwart gat gemaakt en de theorie van Hawking bevestigd. Waar leidt het toe?
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen
Wetenschappers hebben de snelheidslimiet in de kwantumwereld ontdekt