Zespół fizyków z Australian National University (ANU) i University of Adelaide ogłosił, że do godzopracowanie nowego źródła światła z wykorzystaniem nanocząstek, będą w stanie obserwować świat niezwykle małych obiektów, tysiące razy mniejszych od ludzkiego włosa. To zapowiada znaczący postęp w medycynie i innych technologiach.
Badania mogą mieć duży wpływ na nauki medyczne, ponieważ zapewniają opłacalne rozwiązanie do analizy małych obiektów, których wcześniej nie można było „zobaczyć” pod mikroskopem, a prace mogą również przynieść korzyści przemysłowi półprzewodnikowemu poprzez poprawę kontroli jakości chipów komputerowych produkcja.
Technologia ANU wykorzystuje starannie zaprojektowane nanocząsteczki do siedmiokrotnego zwiększenia częstotliwości światła widzianego przez kamery i inne technologie. Naukowcy stwierdzili, że „nie ma ograniczeń” co do tego, jak bardzo można zwiększyć częstotliwość światła. Im wyższa częstotliwość, tym mniejsze obiekty widzimy ze źródłem światła.
Technologia, która do działania wymaga tylko pojedynczej nanocząsteczki, może zostać zastosowana w mikroskopach, pomagając naukowcom przybliżyć świat ultramałych obiektów z rozdzielczością 10 razy większą niż w przypadku konwencjonalnych mikroskopów. Umożliwi to naukowcom badanie obiektów, które w przeciwnym razie byłyby zbyt małe, aby je zobaczyć, takich jak wewnętrzna struktura komórek i poszczególne wirusy. Możliwość analizowania takich małych obiektów może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć i zwalczać niektóre choroby i schorzenia.
„Tradycyjne mikroskopy mogą badać tylko obiekty większe niż jedna dziesięciomilionowa metra. Jednak w wielu dziedzinach, w tym w medycynie, rośnie zapotrzebowanie na możliwość analizowania małych obiektów o wielkości jednej miliardowej metra ”, powiedział autor z „Nasza technologia może pomóc w zaspokojeniu tej potrzeby” – powiedziała główna autorka, dr Anastasiia Zalogina, z Australian National University's Research School of Physics i University of Adelaide.
Naukowcy twierdzą, że nanotechnologia opracowana na Australijskim Uniwersytecie Narodowym może pomóc w stworzeniu nowej generacji mikroskopów, które mogą wytwarzać bardziej szczegółowe obrazy.
„Naukowcy, którzy chcą generować bardzo powiększone obrazy bardzo małych obiektów w nanoskali, nie mogą używać konwencjonalnej mikroskopii świetlnej. Zamiast tego muszą polegać na mikroskopii superrozdzielczej lub mikroskopii elektronowej do badania tych maleńkich obiektów” – mówi dr Zalogina. „Ale ta technika jest powolny i bardzo kosztowny, często kosztuje ponad 1 milion dolarów. Inną wadą mikroskopii elektronowej jest to, że może uszkodzić delikatne analizowane próbki, co jest łagodzone przez mikroskopię świetlną. ”.
Chociaż nasze oczy nie są w stanie wykryć światła podczerwonego i ultrafioletowego, możemy je „zobaczyć” za pomocą kamer i innych technologii. Współautor, dr Sergey Kruk, również z Australian National University, powiedział, że naukowcy byli zainteresowani dostępem do światła o bardzo wysokiej częstotliwości, znanego również jako „ekstremalny ultrafiolet”. W świetle fioletowym widzimy mniejsze obiekty niż w świetle czerwonym. A dzięki źródłu światła o ekstremalnym ultrafiolecie możemy zobaczyć znacznie więcej niż to, co jest możliwe za pomocą dzisiejszych konwencjonalnych mikroskopów.
Dr Sergey Kruk powiedział, że technologia ANU może być również stosowana w przemyśle półprzewodnikowym jako środek kontroli jakości w celu zapewnienia usprawnienia procesu produkcyjnego. „Chipy komputerowe składają się z bardzo małych elementów, których funkcje mierzą prawie jedną miliardową metra. Podczas produkcji chipów ważne jest, aby producenci wykorzystywali maleńkie źródła światła ultrafioletowego do monitorowania procesu w czasie rzeczywistym w celu wczesnej diagnozy. pytania, to by się przydało”.
W ten sposób producenci mogą zaoszczędzić zasoby i czas na wytwarzanie gorszych chipów, zwiększając w ten sposób wydajność produkcji chipów. Szacuje się, że każdy 1-procentowy wzrost produkcji chipów komputerowych pozwala zaoszczędzić 2 miliardy dolarów.
„Kwitnący australijski przemysł optyczny i optoelektroniczny, reprezentowany przez prawie 500 firm, którego działalność gospodarcza wynosi około 4,3 miliarda dolarów, pozycjonuje nasz zaawansowany technologicznie ekosystem tak, aby obejmował nowatorskie źródła światła i dostęp do nowych dziedzin przemysłu i badań nanotechnologicznych. światowy rynek”, powiedział dr. Siergiej Kruk.
Prace prowadził wspomniany zespół we współpracy z naukowcami z uniwersytetów w Brescii, Arizonie i Korei.
