Tím fyzikov z Austrálskej národnej univerzity (ANU) a Univerzity v Adelaide oznámil, že dovývoj nového svetelného zdroja pomocou nanočastíc, budú môcť pozorovať svet extrémne malých predmetov tisíckrát menších ako ľudský vlas, čo sľubuje, že povedie k veľkému pokroku v medicíne a iných technológiách.
Výskum by mohol mať veľký vplyv na lekársku vedu, pretože poskytuje nákladovo efektívne riešenie na analýzu drobných predmetov, ktoré predtým nebolo možné „vidieť“ mikroskopom, a práca by mohla byť prínosom aj pre polovodičový priemysel zlepšením kontroly kvality počítačových čipov. výroby.
Technológia ANU využíva starostlivo navrhnuté nanočastice na zvýšenie frekvencie svetla videného kamerami a inými technológiami o faktor sedem. Vedci uviedli, že neexistuje „žiadny limit“, do akej miery je možné zvýšiť frekvenciu svetla. Čím vyššia je frekvencia, tým menšie objekty vidíme so zdrojom svetla.
Technológia, ktorá na fungovanie vyžaduje iba jednu nanočasticu, by sa mohla použiť na mikroskopy, čo by vedcom pomohlo priblížiť svet ultra malých objektov s rozlíšením 10-krát väčším ako bežné mikroskopy. To umožní výskumníkom študovať objekty, ktoré sú inak príliš malé na to, aby ich bolo možné vidieť, ako napríklad vnútornú štruktúru buniek a jednotlivých vírusov. Schopnosť analyzovať drobné predmety, ako je tento, by vedcom mohla pomôcť lepšie pochopiť a bojovať proti určitým chorobám a zdravotným stavom.
"Tradičné mikroskopy dokážu študovať len objekty väčšie ako jedna desaťmilióntina metra. V mnohých oblastiach, vrátane medicíny, však narastá potreba analyzovať malé objekty s veľkosťou jednej miliardytiny metra." "Naša technológia by mohla pomôcť splniť túto potrebu," povedala vedúca autorka Dr. Anastasiia Zalogina z Výskumnej fakulty fyziky Austrálskej národnej univerzity a Univerzity v Adelaide.
Nanotechnológia vyvinutá na Austrálskej národnej univerzite by mohla pomôcť vytvoriť novú generáciu mikroskopov, ktoré dokážu produkovať podrobnejšie obrázky, hovoria vedci.
"Vedci, ktorí chcú vytvárať vysoko zväčšené obrázky extrémne malého objektu nanometrov, nemôžu použiť konvenčnú svetelnú mikroskopiu. Namiesto toho sa musia spoliehať na mikroskopiu s vysokým rozlíšením alebo použiť elektrónovú mikroskopiu na štúdium týchto malých objektov," povedal Dr. Zalogina. je pomalá a veľmi drahá, často stojí viac ako 1 milión dolárov. Ďalšou nevýhodou elektrónovej mikroskopie je, že môže poškodiť jemné vzorky, ktoré sa analyzujú, čo je zmiernené svetelnou mikroskopiou.“ ."
Zatiaľ čo naše oči nedokážu rozpoznať infračervené a ultrafialové svetlo, je možné, že ich „vidíme“ prostredníctvom kamier a iných technológií. Spoluautor Dr. Sergey Kruk, tiež z Austrálskej národnej univerzity, povedal, že vedci majú záujem o prístup k veľmi vysokofrekvenčnému svetlu, známemu aj ako „extrémne ultrafialové“. S fialovým svetlom môžeme vidieť menšie veci ako s červeným svetlom. A vďaka extrémnemu zdroju ultrafialového svetla môžeme vidieť oveľa viac, ako je dnes možné s bežnými mikroskopmi.
Dr. Sergey Kruk povedal, že technológia ANU by sa mohla použiť aj v polovodičovom priemysle ako opatrenie kontroly kvality na zabezpečenie efektívneho výrobného procesu. "Počítačové čipy sa skladajú z veľmi malých komponentov, ktorých funkcie merajú takmer jednu miliardtinu metra. Počas výroby čipov je dôležité, aby výrobcovia používali malé extrémne ultrafialové zdroje svetla na monitorovanie procesu v reálnom čase pre včasnú diagnostiku. otázky, bolo by to užitočné."
Týmto spôsobom môžu výrobcovia ušetriť zdroje a čas výroby nekvalitných čipov, čím sa zvýši výnosnosť výroby čipov. Odhaduje sa, že každé jednopercentné zvýšenie produkcie počítačových čipov ušetrí 2 miliardy dolárov.
„Prosperujúci austrálsky optický a optoelektronický priemysel, zastúpený takmer 500 spoločnosťami as ekonomickou aktivitou približne 4,3 miliardy USD, stavia náš high-tech ekosystém tak, aby prijal nové svetelné zdroje a získal prístup k novým oblastiam priemyslu a výskumu nanotechnológií. globálny trh,“ povedal Dr. Sergej Kruk.
Práce vykonal spomínaný tím v spolupráci s výskumníkmi z univerzít v Brescii, Arizone a Kórei.
