تیمی از فیزیکدانان از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) و دانشگاه آدلاید اعلام کردند که توسطتوسعه یک منبع نور جدید با استفاده از نانوذراتآنها قادر خواهند بود جهان اجسام بسیار کوچکی را که هزاران بار کوچکتر از موی انسان هستند مشاهده کنند، این نوید می دهد که منجر به پیشرفت های بزرگ در پزشکی و سایر فناوری ها شود.
این تحقیق میتواند تأثیر عمدهای بر علم پزشکی داشته باشد، زیرا راهحلی مقرونبهصرفه برای آنالیز اجسام ریز ارائه میکند که قبلاً «دیدن» آنها با میکروسکوپ غیرممکن بود، و همچنین این کار میتواند با بهبود کنترل کیفیت تراشههای کامپیوتری به صنعت نیمهرساناها کمک کند. تولید.
فناوری ANU از نانوذرات با دقت طراحی شده برای افزایش فرکانس نور دیده شده توسط دوربین ها و سایر فناوری ها به میزان هفت برابر استفاده می کند. به گفته محققان، "هیچ محدودیتی" برای افزایش فرکانس نور وجود ندارد. هر چه فرکانس بالاتر باشد، اجسام کوچکتری را با منبع نور می بینیم.
این فناوری که برای کار کردن تنها به یک نانوذره نیاز دارد، میتواند روی میکروسکوپها اعمال شود و به دانشمندان کمک میکند تا روی جهان اجسام بسیار ریز با وضوح ۱۰ برابر میکروسکوپهای معمولی زوم کنند. این به محققان اجازه می دهد تا اشیایی را مطالعه کنند که در غیر این صورت بسیار کوچک هستند، مانند ساختار داخلی سلول ها و ویروس های منفرد. توانایی تجزیه و تحلیل اشیاء ریز مانند این می تواند به دانشمندان کمک کند تا برخی بیماری ها و شرایط سلامتی را بهتر درک کنند و با آنها مبارزه کنند.
"میکروسکوپ های سنتی فقط می توانند اجسام بزرگتر از یک ده میلیونم متر را مطالعه کنند. با این حال، نیاز روزافزونی در طیف وسیعی از زمینه ها، از جمله رشته پزشکی، وجود دارد که بتوان اجسام کوچکی به اندازه یک میلیاردم متر را تجزیه و تحلیل کرد. دکتر آناستازیا زالوژینا، نویسنده اصلی، از دانشکده تحقیقات فیزیک دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه آدلاید، گفت: نویسنده از "فناوری ما می تواند به رفع این نیاز کمک کند."
به گفته محققان، نانوتکنولوژی توسعه یافته در دانشگاه ملی استرالیا می تواند به ایجاد نسل جدیدی از میکروسکوپ ها کمک کند که می توانند تصاویر دقیق تری تولید کنند.
دکتر زالوژینا گفت: "دانشمندانی که میخواهند از یک جرم بسیار کوچک در مقیاس نانو تصاویری با بزرگنمایی تولید کنند، نمیتوانند از میکروسکوپ نوری معمولی استفاده کنند. در عوض، باید به میکروسکوپ با وضوح فوقالعاده تکیه کنند یا از میکروسکوپ الکترونی برای مطالعه این اجسام کوچک استفاده کنند. کند و بسیار گران است و اغلب بیش از 1 میلیون دلار هزینه دارد. یکی دیگر از معایب میکروسکوپ الکترونی این است که می تواند به نمونه های ظریف در حال تجزیه و تحلیل آسیب برساند، که با میکروسکوپ نوری کاهش می یابد. "
در حالی که چشمان ما نمی توانند نور مادون قرمز و فرابنفش را تشخیص دهند، این امکان برای ما وجود دارد که آنها را از طریق دوربین ها و سایر فناوری ها "دیدن" کنیم. دکتر سرگئی کروک، یکی از نویسندگان، همچنین از دانشگاه ملی استرالیا، گفت که محققان علاقه مند به دسترسی به نور با فرکانس بسیار بالا، همچنین به عنوان "فرابنفش شدید" هستند. ما می توانیم چیزهای کوچکتر را با نور بنفش نسبت به نور قرمز ببینیم. و با یک منبع نور فرابنفش شدید، ما می توانیم خیلی بیشتر از آنچه امروزه با میکروسکوپ های معمولی امکان پذیر است، ببینیم.
دکتر سرگئی کروک گفت که فناوری ANU همچنین می تواند در صنعت نیمه هادی ها به عنوان یک معیار کنترل کیفیت برای اطمینان از فرآیند تولید ساده استفاده شود. تراشههای رایانهای از اجزای بسیار ریز تشکیل شدهاند و ویژگیهایی با اندازه تقریباً یک میلیاردم متر دارند. در طول تولید تراشه، برای تولیدکنندگان مهم است که از منابع بسیار کوچک نور فرابنفش برای نظارت بر فرآیند در زمان واقعی برای تشخیص زودهنگام استفاده کنند. سوالات، مفید خواهد بود."
به این ترتیب، تولیدکنندگان می توانند در منابع و زمان ساخت تراشه های ضعیف صرفه جویی کنند و در نتیجه بازده تولید تراشه را افزایش دهند. تخمین زده می شود که هر یک درصد افزایش در تولید تراشه های کامپیوتری باعث صرفه جویی 2 میلیارد دلاری می شود.
دکتر دکتر میگوید: «صنعت پر رونق اپتیک و الکترونیک نوری استرالیا، که توسط نزدیک به 500 شرکت و با فعالیت اقتصادی تقریباً 4.3 میلیارد دلار ارائه میشود، اکوسیستم با فناوری پیشرفته ما را برای پذیرش منابع نوری جدید و دسترسی به زمینههای جدید صنعت و تحقیقات نانوتکنولوژی. بازار جهانی قرار میدهد.» سرگئی کروک.
این کار توسط تیم فوق با همکاری محققان دانشگاه های برشا، آریزونا و کره انجام شد.
