* Elektroner är de grundläggande byggstenarna för materia och elektricitet, och att förstå deras beteende är avgörande för många områden inom vetenskap och teknik. Elektroner är dock också mycket små och svåra att upptäcka, särskilt på enkelmolekylnivå.

* Nu har forskare vid University of California, Berkeley, utvecklat en ny metod för att optiskt detektera enstaka elektroner med hjälp av enstaka molekyler. Metoden bygger på det faktum att en molekyls fluorescens kan dämpas genom närvaron av en elektron. Genom att noggrant kontrollera miljön för en enskild molekyl kunde forskarna upptäcka närvaron av en enda elektron med hög grad av känslighet.

* Den nya metoden kan ha ett brett spektrum av tillämpningar, inklusive utveckling av nya elektroniska enheter, studier av biologiska processer och upptäckt av kemiska arter.

Hur metoden fungerar

Den nya metoden fungerar genom att använda en enda molekyl av ett fluorescerande färgämne som fästs på en metallyta. När en elektron finns på metallytan kan den släcka färgämnets fluorescens. Detta betyder att intensiteten av fluorescensen som emitteras av färgämnet kommer att minska när en elektron är närvarande.

Forskarna mätte färgens fluorescensintensitet med hjälp av ett mycket känsligt mikroskop. Genom att noggrant kontrollera molekylens miljö kunde de eliminera andra källor till fluorescenssläckning, såsom närvaron av andra molekyler eller föroreningar. Detta gjorde det möjligt för dem att upptäcka närvaron av en enda elektron med en hög grad av känslighet.

Tillämpningar av den nya metoden

Den nya metoden kan ha ett brett spektrum av tillämpningar, inklusive utveckling av nya elektroniska apparater, studier av biologiska processer och upptäckt av kemiska arter.

* Nya elektroniska enheter: Den nya metoden skulle kunna användas för att utveckla nya elektroniska enheter som är baserade på enstaka molekyler. Dessa enheter kan vara mycket mindre och effektivare än traditionella elektroniska enheter, och de kan också användas för att skapa nya typer av sensorer och detektorer.

* Studier av biologiska processer: Den nya metoden skulle kunna användas för att studera biologiska processer som involverar överföring av elektroner. Denna information kan hjälpa forskare att bättre förstå hur celler fungerar och hur sjukdomar utvecklas.

* Detektion av kemiska arter: Den nya metoden skulle kunna användas för att upptäcka förekomsten av specifika kemiska arter. Denna information kan vara användbar för miljöövervakning, hemlandsäkerhet och medicinsk diagnostik.