News

TUŠAR, Kaja, SERŠA, Igor. Use of nonlinear pulsed magnetic fields for spatial encoding in magnetic resonance imaging. Scientific reports. 2024, vol. 14, art. 7521, 15 str. ISSN 2045-2322. https://www.nature.com/articles/s41598-024-58229-x

V tej študiji smo preučevali možnost uporabe tuljav nelinearnega magnetnega polja za prostorsko kodiranje pri slikanju z magnetno resonanco. Obstoječe teorije o slikanju s takšnimi tuljavami imajo skupen kompleksen proces rekonstrukcije, ki izvira iz suboptimalne interpretacije signala v prostorsko-frekvenčni domeni (k-prostor). V tej študiji je predlagana nova rešitev tega problema, in sicer dvostopenjski proces rekonstrukcije, pri katerem se v prvem koraku slikovni signal pretvori v frekvenčni spekter, v drugem koraku pa spekter, ki predstavlja popačeno sliko, geometrično in intenzivnostno korigirano, da dobimo nepopačeno sliko. Rezultati te študije potrjujejo možnost uporabe preprostih kodirnih tuljav, ki imajo lahko nizko induktivnost, kar omogoča veliko hitrejše preklopne čase in višje gradiente magnetnega polja.

Hana Kokot, Boštjan Kokot in Iztok Urbančič (Laboratorij za biofiziko, Odsek za fiziko trdne snovi, F5) so s kolegi s Fakultete za farmacijo (Univerza v Ljubljani) objavili članek z naslovom Amphiphilic coumarin-based probes for live-cell STED nanoscopy of plasma membrane v reviji Bioorganic Chemistry.

Avtorji članka so razvili in okarakterizirali nov amfifilni fluorescenčni označevalec SHE-2N, ki omogoča hitro in dolgotrajno fluorescenčno označevanje zunanje celične membrane živih celic. Novi označevalec za fluorescenčno mikroskopijo je zaradi visoke fotostabilnosti in ustreznih spektralnih lastnosti primeren tudi za visoko-ločljivo STED mikroskopijo in dvofotonsko mikroskopijo.

V reviji Physical Review Letters je izšel članek »Dynamics and Topology of Symmetry Breaking with Skyrmions«. Članek so napisali Jaka Pišljar, Andriy Nych, Uliana Ognysta, Andrej Petelin, Samo Kralj in Igor Muševič, sodelavci Instituta »Jožef Stefan« in Institute of Physics, Kijev. V članku obravnavajo nastanek vrtinčastih struktur-polskirmionov, ki se pojavijo v nekaterih kiralnih tekočih kristalih. Pokazali so, da polskirmioni nastanejo iz neurejene faze na zelo poseben način, ko kiralni tekoči kristal ogradijo pod debelino 100 nm. V tem območju so pod mikroskopom lahko s prostim očesom opazovali počasne fluktuacije, pri katerih se polskirmioni-vrtinci spontano tvorijo in razpadajo, kar je pokazano na spremljajoči sliki. Ta dinamika je za kar 4 velikostne rede počasnejša od pričakovane in so jo uspešno pojasnili s termično vzbujenimi preskoki med strukturnimi stanji, ki si postanejo energijsko bližnja zaradi močnega vpliva površin. Takšen prehod je zanimiv tudi iz topološkega vidika, saj eksperimenti razkrivajo, na kakšen način se v tem sistemu ohranja topološki naboj. Članek je bil izpostavljen tudi v reviji Physics.

Andraž Rešetič je na povabilo urednika revije Communications Chemistry objavil samostojen pregledni članek “Shape programming of liquid crystal elastomers,” Commun Chem 7, 56 (2024), v katerem je podal kratek pregled trenutnih metod programiranja oblikovne odzivnosti tekočekristalnih elastomerov (TKE). TKE so materiali, ki reverzibilno spremenijo obliko, ko so izpostavljeni zunanjim dejavnikom, kot sta svetloba ali toplota. Lokalna ureditev tekočekristalnih komponent v TKE vpliva na kompleksnost oblikovnega odziva; to ureditev vpišemo v material z različnimi postopki, kot so urejanje z mehansko deformacijo, zunanjim električnim ali magnetnim poljem, polarizirano svetlobo in drugimi metodami. Kot neizogiben del sinteze TKE ti postopki uvajajo tudi geometrijske omejitve ter vplivajo na končno velikost in količino sintetiziranega materiala. Uporabnost TKE je zato močno odvisna od uporabljenega postopka. Avtor je v članku raziskal te omejevalne dejavnike in podal svoj pogled na bodočo implementacijo TKE v vsakdanjih aplikacijah.

Slika 1: Izzivi pri sintezi tekočekristalnih elastomerov.

Aljaž Kavčič in doc. dr. Matjaž Humar iz Laboratorija za biološko in mehko fotoniko Odseka za fiziko trdne snovi ter dr. Nerea Sebastian z Odseka za kompleksne snovi Instituta “Jožef Stefan” so skupaj s sodelavci iz Instituta “Max-Planck Institute for the Science of Light” v reviji Nature objavili članek z naslovom Tuneable entangled photon pair generation in a liquid crystal. V delu so kot prvi predstavili tvorbo prepletenih fotonov v tekočih kristalih ter s tem nasploh prvo demonstracijo tega procesa v organski snovi. Poleg tega, da je učinkovitost tvorbe prepletenih fotonov v tekočih kristalih primerljiva z najboljšimi obstoječimi izvori, je njihova glavna prednost v dejstvu, da je stanje para fotonov mogoče spreminjati. To je moč doseči z apliciranjem električnega polja ali pa z ureditvijo molekul tekočega kristala v ustrezno konfiguracijo. Z zmožnostjo spreminjanja kvantnega stanja predstavljeni rezultati nakazujejo izjemen praktični potencial za številne kvantne tehnologije. Krajši povzetek raziskave sli lahko ogledate tudi v krajšem videu.