Об этом сообщила группа физиков из Австралийского национального университета (ANU) и Университета Аделаиды.разработка нового источника света с использованием наночастиц, они смогут наблюдать за миром чрезвычайно маленьких объектов, в тысячи раз меньше человеческого волоса. Это обещает привести к крупным достижениям в медицине и других технологиях.
Исследование может оказать большое влияние на медицинскую науку, поскольку оно обеспечивает экономически эффективное решение для анализа крошечных объектов, которые ранее было невозможно «увидеть» с помощью микроскопа, и эта работа также может принести пользу полупроводниковой промышленности за счет улучшения контроля качества компьютерных микросхем. производство.
В технологии ANU используются тщательно разработанные наночастицы для увеличения частоты света, видимого камерами и другими технологиями, в семь раз. По словам исследователей, «нет предела» тому, насколько можно увеличить частоту света. Чем выше частота, тем меньшие объекты мы видим с источником света.
Технология, для работы которой требуется всего одна наночастица, может быть применена к микроскопам, помогая ученым приближать мир сверхмалых объектов с разрешением, в 10 раз превышающим разрешение обычных микроскопов. Это позволит исследователям изучать объекты, которые в противном случае были бы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, например, внутреннюю структуру клеток и отдельных вирусов. Возможность анализировать крошечные объекты, подобные этому, может помочь ученым лучше понять и бороться с определенными заболеваниями и состояниями здоровья.
«Традиционные микроскопы могут изучать только объекты размером более одной десятимиллионной метра. Однако в ряде областей, включая медицину, растет потребность в анализе небольших объектов размером до одной миллиардной доли метра. «Наша технология может помочь удовлетворить эту потребность», — сказала ведущий автор доктор Анастасия Залогина из Исследовательской школы физики Австралийского национального университета и Университета Аделаиды.
По словам исследователей, нанотехнология, разработанная в Австралийском национальном университете, может помочь в создании микроскопов нового поколения, способных производить более подробные изображения.
«Ученые, которые хотят получить сильно увеличенные изображения чрезвычайно маленького наноразмерного объекта, не могут использовать обычную световую микроскопию. Вместо этого они должны полагаться на микроскопию сверхвысокого разрешения или использовать электронную микроскопию для изучения этих крошечных объектов», — сказала д-р Залогина. «Но эта техника работает медленно и очень дорого, часто стоит более 1 миллиона долларов. Еще один недостаток электронной микроскопии заключается в том, что она может повредить анализируемые хрупкие образцы, что компенсируется световой микроскопией». ."
Хотя наши глаза не могут обнаружить инфракрасный и ультрафиолетовый свет, мы можем «видеть» их с помощью камер и других технологий. Соавтор, доктор Сергей Крук, также из Австралийского национального университета, сказал, что исследователи заинтересованы в получении доступа к очень высокочастотному свету, также известному как «экстремальный ультрафиолет». При фиолетовом свете мы можем видеть меньшие объекты, чем при красном. А с источником экстремального ультрафиолетового света мы можем увидеть гораздо больше, чем сегодня возможно с помощью обычных микроскопов.
Д-р Сергей Крук сказал, что технология ANU также может быть использована в полупроводниковой промышленности в качестве меры контроля качества для обеспечения оптимизированного производственного процесса. «Компьютерные чипы состоят из очень крошечных компонентов, характеристики которых составляют почти одну миллиардную часть метра. При производстве чипов производителям важно использовать крошечные источники экстремального ультрафиолетового света для мониторинга процесса в режиме реального времени для ранней диагностики. вопросы, это было бы полезно».
Таким образом, производители могут сэкономить ресурсы и время на изготовление некачественных чипов, тем самым повысив производительность производства чипов. Подсчитано, что каждый 1 процент увеличения производства компьютерных микросхем экономит 2 миллиарда долларов.
«Процветающая оптическая и оптоэлектронная промышленность Австралии, представленная почти 500 компаниями и с экономической активностью около 4,3 миллиарда долларов, позволяет нашей высокотехнологичной экосистеме охватить новые источники света и получить доступ к новым областям нанотехнологической промышленности и исследований на мировом рынке», — сказал д-р. Сергей Крук.
Работа была проведена вышеупомянутой командой в сотрудничестве с исследователями из университетов Брешии, Аризоны и Кореи.
