C допомогою першого в світі нано-вуха можна почути "пісні" бактерій.
Німецькі дослідники перетворили звичайний пристрій, оптичний пінцет, в перше в світі нано-вухо, яке здатне виявити звуки, які за силою у шість разів менше нижнього порогу чутливості людського слуху. Серцем цього нано-вуха або нано-мікрофона є золоті наночастинки, спіймані в пастку оптичного пінцета. Дослідники стверджують, що такий пристрій цілком здатне до уловлювання звуків, що виробляються бактеріями, а використовувати цей пристрій можна буде в майбутньому для настройки і діагностики крихітних мікроелектромеханічних машин (MEMS) та інших наномеханизмов.
Конструкція нано-вуха на диво проста, вона заснована на технологіях, які використовуються в різних лабораторіях вже протягом декількох десятиліть. Оптичний пінцет - це лазерний пристрій, який використовує промінь світла для того, що б зловити в пастку, зафіксувати в просторі і керувати рухом невеликих частинок. Помістивши в пастку оптичного пінцета золоту наночастицу і вимірявши досить простими методами її коливання, які викликані зовнішнім впливом, звуковими хвилями, вчені змогли виміряти самі звукові коливання, притому неймовірно маленької амплітуди. Самі золоті наночастинки, які використовуються в якості мембрани мікрофона, мають розміри близько 60 нанометрів і малу масу, що дозволяє їй вібрувати під впливом дуже слабких звукових коливань.
Розробка такого пристрою дає вченим можливість виконання акустичного аналізу на найнижчих рівнях звуку. Проводячи випробування нано-вуха, вчені використали два джерела звуку, в першому випадку використовувалося вістрі вольфрамової голки, прикріплених до дифузора гучномовця, коливного з частотою 300 Гц. Другим джерелом звуку, набагато менш "гучним", були інші золоті наночастинки, які нагрівалися лазерним світлом і вагалися з частотою до 20 Гц.
Нано-вухо зміг почути "ясно і чітко" обидва джерела звукових коливань. Крім вимірювання сили звуку за допомогою золотої наночастинки можна визначити і напрям поширення звукових коливань, який співпадає з напрямком коливання самої наночастинки.
Експерименти продемонстрували, що нано-вухо може чути звукові коливання нижче 60 децибель, в шість разів нижче порога абсолютної тиші людських органів почуттів. Можливість аналізу видаваних звуків дозволить реалізувати нові методи ідентифікації бактерій та інших мікроорганізмів, засновані на звукових підписах кожного виду. Так само такий інструмент стане вельми корисний науковцям, які створюють крихітні наномашини і наномеханизмы. Дуже ймовірно, що саме по звуку в майбутньому будуть визначатися несправності таких машин.