Tým fyziků z Australian National University (ANU) a University of Adelaide oznámil, že dovývoj nového světelného zdroje pomocí nanočásticbudou moci pozorovat svět extrémně malých objektů tisíckrát menších než lidský vlas, což slibuje, že povede k velkým pokrokům v medicíně a dalších technologiích.
Výzkum by mohl mít velký dopad na lékařskou vědu, protože poskytuje nákladově efektivní řešení pro analýzu drobných objektů, které dříve nebylo možné „vidět“ mikroskopem, a práce by také mohla být přínosem pro polovodičový průmysl zlepšením kontroly kvality počítačových čipů. výrobní.
Technologie ANU využívá pečlivě navržené nanočástice ke zvýšení frekvence světla viděného kamerami a dalšími technologiemi o faktor sedm. Neexistuje „žádný limit“, jak daleko lze zvýšit frekvenci světla, uvedli vědci. Čím vyšší frekvence, tím menší objekty se světelným zdrojem vidíme.
Technologie, která ke svému fungování vyžaduje pouze jedinou nanočástici, by mohla být aplikována na mikroskopy, což vědcům pomůže přiblížit svět ultra malých objektů s rozlišením 10krát vyšším než konvenční mikroskopy. To výzkumníkům umožní studovat objekty, které jsou jinak příliš malé na to, aby je bylo možné vidět, jako je vnitřní struktura buněk a jednotlivé viry. Schopnost analyzovat drobné předměty, jako je tento, by vědcům mohla pomoci lépe porozumět určitým nemocem a zdravotním stavům a bojovat s nimi.
"Tradiční mikroskopy dokážou studovat pouze objekty větší než jedna desetimiliontina metru. V řadě oborů, včetně lékařské oblasti, však roste potřeba, aby byly schopny analyzovat malé objekty o velikosti jedné miliardtiny metru." "Naše technologie by mohla pomoci naplnit tuto potřebu," řekla vedoucí autorka Dr. Anastasiia Zalogina z výzkumné fakulty fyziky Australské národní univerzity a University of Adelaide.
Nanotechnologie vyvinutá na Australské národní univerzitě by mohla pomoci vytvořit novou generaci mikroskopů, které dokážou vytvářet podrobnější snímky, říkají vědci.
"Vědci, kteří chtějí generovat vysoce zvětšené snímky extrémně malého objektu v nanoměřítku, nemohou použít konvenční světelnou mikroskopii. Místo toho se musí spolehnout na mikroskopii s vysokým rozlišením nebo použít elektronovou mikroskopii ke studiu těchto drobných objektů," řekl Dr. Zalogina "Ale tato technika je pomalá a velmi drahá, často stojí více než 1 milion dolarů. Další nevýhodou elektronové mikroskopie je, že může poškodit choulostivé vzorky, které jsou analyzovány, což je zmírněno světelnou mikroskopií.“ ."
Zatímco naše oči nedokážou detekovat infračervené a ultrafialové světlo, je možné, abychom je „viděli“ prostřednictvím kamer a dalších technologií. Spoluautor Dr. Sergey Kruk, rovněž z Australské národní univerzity, uvedl, že vědci mají zájem o přístup k velmi vysokofrekvenčnímu světlu, známému také jako „extrémní ultrafialové“. S fialovým světlem můžeme vidět menší věci než s červeným světlem. A s extrémním zdrojem ultrafialového světla můžeme vidět mnohem více, než je dnes možné s běžnými mikroskopy.
Dr. Sergey Kruk řekl, že technologie ANU by mohla být také použita v polovodičovém průmyslu jako opatření pro kontrolu kvality, aby byl zajištěn efektivní výrobní proces. "Počítačové čipy se skládají z velmi malých součástek, jejichž vlastnosti měří téměř jednu miliardtinu metru. Při výrobě čipů je pro výrobce důležité používat malé extrémní ultrafialové zdroje světla k monitorování procesu v reálném čase pro včasnou diagnostiku otázky, bylo by to užitečné."
Tímto způsobem mohou výrobci ušetřit zdroje a čas na výrobu méně kvalitních čipů, a tím zvýšit výnosnost výroby čipů. Odhaduje se, že každé jednoprocentní zvýšení výroby počítačových čipů ušetří 2 miliardy dolarů.
"Prosperující australský optický a optoelektronický průmysl, zastoupený téměř 500 společnostmi a s ekonomickou aktivitou přibližně 4,3 miliardy dolarů, staví náš high-tech ekosystém k tomu, aby přijal nové světelné zdroje a získal přístup k novým oblastem nanotechnologického průmyslu a výzkumu. globální trh," řekl Dr. Sergej Kruk.
Práce byla provedena výše uvedeným týmem ve spolupráci s výzkumníky z univerzit v Brescii, Arizoně a Koreji.
