News

Doc. dr. Matjaž Humar z Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” je z raziskovalci iz Združenega Kraljestva, ZDA in Japonske v reviji Nature Reviews Methods Primers objavil pregledni članek z naslovom Whispering-gallery-mode sensors for biological and physical sensing. V članku avtorji predstavljajo whispering-gallery-mode resonatorje v različnih geometrijah, kot na primer v mikro sferah, mikro toroidih, mikro kapilarah in mikro obročih. Whispering-gallery-mode resonatorje si lahko predstavljamo kot majhne interferometre, ki s pomočjo večkratnega prehoda svetlobe skozi njih omogočajo zelo natančne meritve na mikro in nano skali, vključno z zaznavanjem posameznih molekul in ionov. Avtorji v članku pišejo o različnih senzoričnih mehanizmih, ki temeljijo na razcepitvi in premiku optičnih načinov ter na optomehanskih in optoplazmonskih efektih. Pregled uporabe senzorjev in eksperimentalnih rezultatov zajema in vivo senzoriko, zaznavanje posameznih molekul, žiroskope in kvantno elektrodinamiko v mikroresonatorjih.

Jeffrey C. Everts in Miha Ravnik z Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” in Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani sta v članku predstavila podrobno raziskavo vplivov singularnih topoloških defektov na porazdelitev ionov v kompleksnih nematskih tekočinah. Avtorja sta uspela s teoretičnim modelom pokazati, da lahko topološki defekti v nematskih elektrolitih delujejo kot območja za lokalno ločevanje električnega naboja. Pri tem se tvorijo električno nabita jedra singularnih topoloških, ki so v izbranih geometrijah obdani z električnimi več-sloji. Take porazdelitve ionov so posplošitev električnih dvojnih slojev, ki jih poznamo v izotropnih elektrolitih. Avtorja posebej pokažeta, da se ioni zelo učinkovito sklapljajo z jedri defektov v orientacijski urejenosti preko mehanizma ionske topnosti, z okoliškimi deformacijami orientacijskega ureditvenega polja pa preko mehanizma fleksoelektričnosti. Raziskava je pomemben prispevek k razumevanju elektrostatskih mehanizmov pri urejanju kompleksnih anizotropnih mehkih snoveh.

Fizikalno obnašanje anizotropnih nabitih koloidih delcev v kompleksnih tekočinah z nematsko urejenostjo je določeno z njihovo materialno dielektrično anizotropijo. Skupaj z eksperimentalno skupino prof. Ivana Smalyukha z Univerze v Koloradu – Boulder sta Jeffrey C. Everts in Miha Ravnik s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” v Science Advances pokazala anizotropno elektrostatsko senčenje nabitih koloidnih delcev v nematskem elektrolitu. Elektrostatski potencial in parske interakcije upadajo z anizotropno Debyevo dolžino senčenja, drugače kot v izotropnih elektrolitih, kjer je senčitvena dolžina konstantna. Koloidni delci kompleksne oblike v nematskem mediju se uporabljajo kot eksperimentalni modelski sistem in pokažejo kompetitivnost anizotropnih elastičnih in elektrostatskih parskih interakcij za različne koloidne površinske naboje, od nevtralnih do visokih, kar nadalje vodi do metastabilnih delčnih stanj. Delo prispeva k razumevanju elektrostatskega senčenja v nematskih anizotropnih medijih.

Fakulteta za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in Institut “Jožef Stefan” sta 4. novembra 2021 v Peterlinovem paviljonu ob hkratnem prenosu preko videokonferenčnega sistema zoom že tretjič podelila Blinčeve nagrade za raziskovalno in strokovno delo na področju fizike. Zbrane sta nagovorila dekan FMF UL prof. dr. Tomaž Košir in ministrica prof. dr. Simona Kustec. Blinčevo nagrado za fizike na začetku kariere je prejel prof. dr. Miha Ravnik s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in z Instituta “Jožef Stefan”. Blinčevo nagrado za vrhunske enkratne dosežke na področju fizike je prejel doc dr. Uroš Tkalec s Fakultete za naravoslovje in matematiko Univerze v Mariboru, Medicinske fakultete Univerze v Ljubljani in Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” za raziskovalno delo na področju neravnovesnih kompleksnih tekočin, objavljeno v reviji Nature Communications. Blinčevo nagrado za življenjsko delo s področja fizike je prejel prof. dr. Martin Čopič s Fakultete za matematiko in fiziko Univerze v Ljubljani in z Instituta “Jožef Stefan”. Čestitamo!

Doc. dr. Uroš Tkalec z Odseka za fiziko trdne snovi Instituta “Jožef Stefan” je zadnji dve leti intenzivno sodeloval s skupino ameriških raziskovalcev pod vodstvom Xiaoguang Wanga, ki je v reviji Science Advances objavila članek o nastavljivih spolzkih površinah za mikrofluidične aplikacije na osnovi tekočih kristalov. Avtorji poročajo o neodvisni manipulaciji mobilnosti in kemijske sestave kapljic vode na mezofazah z zaporedjem faznih prehodov. Na drsenje kapljic primarno vpliva pozicijski red tekoče kristalnih molekul, prenos kemikalij v vodni medij pa je odvisen od njihove orientacijske urejenosti in prisotnosti ionov. Na ta način je mogoče izjemno učinkovito odstranjevati ione težkih kovin iz vode, pri čemer se polzeče kapljice vode ne lepijo na podlago. Rezultati odpirajo številne možnosti uporabe z anizotropno tekočino impregniranih poroznih površin, kot so kapljični mikroreaktorji, kontrolirano sproščanje aktivnih snovi in dostava učinkovin, tudi na primer za dostavo zdravil in vivo.