У работы могло быть много возможного применения, включая улучшающийся анализ бурения нисходящей скважины в нефтегазовой промышленности и расширение спектра солнечного света, который может быть получен и преобразован в электричество, сказал Вэй-Чуань Ши, адъюнкт-профессор электротехники и вычислительной техники в ММ и ведущий автор статьи, описывающей открытие, изданное 22 июня в Нано Письмах.«С научной точки зрения это – вполне новое открытие, чтобы взволновать плазмонный резонанс почти инфракрасным и заставить его работать на нас», сказал он.
Это означает вещества, которые не могут быть точно измерены датчиками, воздействующими на инфракрасный спектр, может теперь быть изучен в намного большем количестве деталей, чем обеспеченный текущими методами, используя почти инфракрасный спектр.В дополнение к Ши среди других авторов постдокторские исследователи Грегги М. Сантос и Уссама Зенэсни и аспиранты Фушэн Чжао и Md Masud Parvez Arnob.Спектроскопия используя инфракрасный спектр – аналитическая техника, используя инфракрасный свет, чтобы просмотреть и определить химический состав органических, полимерных и некоторых неорганических материалов – является важным инструментом, но у этого есть ограничения. Инфракрасный свет поглощен водным путем, таким образом, техника не работает с основанными на воде образцами.
Просмотр почти инфракрасного света совместим с водой, но текущие методы менее чувствительны, чем те, которые используют другие длины волны.«Чтобы преодолеть эти барьеры, мы развивали новую технику, чтобы одновременно получить ощущение химического и показателя преломления в 1-2.5 μ m NIR (почти инфракрасный) диапазон длины волны на нанопористом золоте (NPG) диски, которые показывают высокоплотные плазмонные горячие точки локализованного улучшения электрического поля», написали исследователи. «Впервые, увеличенное поверхностью почти инфракрасное поглощение (SENIRA) спектроскопия было продемонстрировано для высокой чувствительности химическое обнаружение».Ши сказал, что работа с близким инфракрасным светом обычно – «обоюдоострый меч», поскольку это может использоваться с основанными на воде образцами, но не обеспечивает необходимую деталь. «Мы показали, что вода не проблема, но мы можем также увеличить чувствительность того, что мы хотим измерить к 10 000 раз», сказал он.Он и члены его лаборатории работали с нанопористыми золотыми дисками начиная с обнаружения структуры в 2013.
Для этого проекта он сказал, что они «настроились» или проектировали, нанодиски, чтобы реагировать, когда выставлено определенным длинам волны, позволив развивать метод ощущения с преимуществами и инфракрасного и близкого инфракрасного просмотра.Техника была проверена с различной сырой нефтью и другими образцами углеводорода, и Ши сказал, что это могло быть полезно в анализе жидкости нисходящей скважины, который использует близкую инфракрасную спектроскопию, чтобы проанализировать материал, найденный глубоко в хорошо.
Техника позволяет бурильщикам знать быстро, что ниже земли или морского дна, но он сказал, что новая техника могла упростить процесс, потому что это требует меньшего образца для анализа, очевидного преимущества в лабораторной характеристике.Оливер К. Маллинз, научный советник в Schlumberger и основной создатель анализа жидкости нисходящей скважины, сказал, что открытие поддерживает потенциал и для лаборатории и для области.
«Оптическая спектроскопия сделала значительные вклады в нефтегазовой промышленности вне лабораторной характеристики», сказал он. «, В частности, Жидкий анализ на месте в нефтяных скважинах на основе вибрационного подтекста и электронного поглощения в видимых и почти инфракрасных длинах волны стал отраслевым стандартом в проводной линии, хорошо регистрирующейся. SENIRA вводит захватывающую перспективу потенциальной лучшей технологии датчика и в полевых и в лабораторных параметрах настройки».
Ши сказал, что исследователи думают о новых способах сделать вещи, используя технику. «Мы можем сделать большую печать нефти с крошечными количествами нефти».Хотя бумага использует анализ состава углеводорода в качестве примера того, как техника могла быть развернута, Ши сказал, что это может быть применено к любым молекулярным разновидностям.
То широкое потенциальное использование, в дополнение к новинке техники, состоит в том, почему Нано Письма опубликовали работу, сказал он.