Група фізиків з Австралійського національного університету (ANU) та Університету Аделаїди оголосила, що дорозробка нового джерела світла з використанням наночастинок, вони зможуть спостерігати за світом надзвичайно маленьких об’єктів, у тисячі разів менших за людську волосину. Це обіцяє значний прогрес у медицині та інших технологіях.
Дослідження може мати серйозний вплив на медичну науку, оскільки воно забезпечує економічно ефективне рішення для аналізу крихітних об’єктів, які раніше було неможливо «побачити» за допомогою мікроскопа, а також робота може принести користь напівпровідниковій промисловості, покращивши контроль якості комп’ютерних мікросхем. виробництво.
Технологія ANU використовує ретельно розроблені наночастинки для збільшення частоти світла, видимого камерами та іншими технологіями, у сім разів. За словами дослідників, «немає обмежень» щодо того, наскільки можна збільшити частоту світла. Чим вища частота, тим менші об’єкти ми бачимо під джерелом світла.
Цю технологію, для роботи якої потрібна лише одна наночастинка, можна застосувати до мікроскопів, допомагаючи вченим наближати світ надмініатюрних об’єктів із роздільною здатністю, що в 10 разів перевищує роздільну здатність звичайних мікроскопів. Це дозволить дослідникам вивчати об’єкти, які інакше занадто малі, щоб побачити, наприклад, внутрішню структуру клітин і окремих вірусів. Можливість аналізувати подібні крихітні об’єкти може допомогти вченим краще розуміти певні хвороби та стани здоров’я та боротися з ними.
«Традиційні мікроскопи можуть досліджувати лише об’єкти розміром більше однієї десятимільйонної частки метра. Однак у ряді галузей, у тому числі в медицині, зростає потреба в аналізі невеликих об’єктів розміром до однієї мільярдної частки метра. ", - сказав автор із "Наша технологія може допомогти задовольнити цю потребу", - сказала провідний автор доктор Анастасія Залогіна з Дослідницької школи фізики Австралійського національного університету та Університету Аделаїди.
Нанотехнології, розроблені в Австралійському національному університеті, можуть допомогти створити нове покоління мікроскопів, які можуть створювати більш детальні зображення, кажуть дослідники.
«Вчені, які хочуть створити сильно збільшені зображення надзвичайно маленького нанорозмірного об’єкта, не можуть використовувати звичайну світлову мікроскопію. Натомість вони повинні покладатися на мікроскопію з надвисокою роздільною здатністю або використовувати електронну мікроскопію для вивчення цих крихітних об’єктів», — сказала доктор Залогіна. «Але ця техніка є повільним і дуже дорогим, часто коштує понад 1 мільйон доларів. Іншим недоліком електронної мікроскопії є те, що вона може пошкодити делікатні зразки, які аналізуються, що пом’якшується світловою мікроскопією». ."
Хоча наші очі не можуть сприймати інфрачервоне та ультрафіолетове світло, ми можемо «бачити» їх за допомогою камер та інших технологій. Співавтор, доктор Сергій Крук, також з Австралійського національного університету, сказав, що дослідники зацікавлені в доступі до дуже високочастотного світла, також відомого як «екстремальний ультрафіолет». У фіолетовому світлі ми можемо бачити менші речі, ніж у червоному. А з джерелом екстремального ультрафіолетового світла ми можемо бачити набагато більше, ніж сьогодні можна за допомогою звичайних мікроскопів.
Доктор Сергій Крук сказав, що технологія ANU також може бути використана в напівпровідниковій промисловості як засіб контролю якості для забезпечення раціонального виробничого процесу. «Комп’ютерні чіпи складаються з дуже маленьких компонентів, які мають розміри майже в одну мільярдну частину метра. Під час виробництва чіпів виробникам важливо використовувати крихітні джерела ультрафіолетового світла для моніторингу процесу в режимі реального часу для ранньої діагностики. запитання, це було б корисно».
Таким чином, виробники можуть заощадити ресурси та час на виробництві неякісних чіпів, тим самим збільшуючи врожайність виробництва чіпів. За оцінками, кожні 1 відсоток збільшення виробництва комп’ютерних чіпів економить 2 мільярди доларів.
«Процвітаюча галузь оптики та оптоелектроніки Австралії, представлена майже 500 компаніями та економічною активністю приблизно 4,3 мільярда доларів США, дозволяє нашій високотехнологічній екосистемі охоплювати нові джерела світла та виходити на нові сфери нанотехнологічної промисловості та досліджень. глобальний ринок», — сказав д-р. Сергій Крук.
Робота була проведена вищезгаданою командою у співпраці з дослідниками з університетів Брешії, Арізони та Кореї.
