Ошибка при измерении наночастиц скрывает их истинное поведение

Наночастицы золота могут выглядеть рубиново-красными — наномасштаб меняет свойства материала. Но исследователям мешает системная ошибка анализа, которую обнаружили в Национальном институте стандартов и технологий США (NIST). Работа опубликована в журнале ACS Nano. Об этом сообщает издание Phys.org.

Математический статистик Адам Пинтар объясняет: многие исследования начинаются с измерения размера наноматериала, однако такие измерения несовершенны, и ошибки размера имеют значение. Исследователи наночастиц, которые светятся определённым цветом или доставляют лекарства, хотят понять, как размер влияет на яркость или дозу. Для этого они строят графики зависимости, но часто считают измерения идеальными, хотя точность ограничена, иногда очень сильно.

Команда заметила проблему в нескольких ключевых публикациях, а затем и в других исследованиях наноматериалов. Электрический инженер Эндрю Мэдисон говорит: ошибки словно приглушают свет лампы, ослабляя видимую связь между размером частицы и её яркостью. Физик Сэмюэл Стевис добавляет, что эффект приглушения может погасить понимание свойств наноматериала — например, при анализе дозы лекарства в наночастице или силы тока в нанопроволоке.

Учёные вывели математическую поправку, которая компенсирует неточность измерений размера. Чтобы применить её, нужно оценить ошибки измерений, лучше всего — с помощью стандартного образца от NIST или другой организации. Если подходящего образца нет, можно рассчитать неопределённость замеров. Рынок нанотехнологий превышает 100 млрд долларов в год, наноматериалы используются в электронике, керамике, красках, пластмассах, катализе и доставке лекарств. Более точный анализ, по словам авторов, поможет нанонауке реализовать потенциал для экономической безопасности и качества жизни.