/
КонтактыО проекте Блог
Galaktika

 

  ПОИСК


 
 

 

Новости высоких технологий /  Инновации /  Зарубежные новости /  Микроскопы на суперлинзах и оптика будущего  
26.11.06

Микроскопы на суперлинзах и оптика будущего

Метод сканирующей оптической микроскопии ближнего поля (SNOM, Scanning Near-field Optical Microscope) позволяет значительно повысить пространственное разрешение оптических микроскопов по сравнению с классическими и получил широкое распространение. При этом исследуемый образец освещается через диафрагму с поперечным размером менее длины волны, а сама диафрагма расположена в ближнем поле образца — на расстоянии менее длины волны от него.

Первые изображения, полученные с помощью пленочных суперлинз

SNOM-микроскопия позволяет существенно улучшить разрешение микроскопа, поскольку в этом случае оно лимитируется не длиной волны используемого излучения, но размером самой диафрагмы.

Новая модификация SNOM-методики с использованием «суперлинз», обладающих отрицательным коэффициентом преломления, позволила дополнительно повысить разрешение микроскопа.

Суперлинзы используют удивительный эффект отрицательного преломления, который состоит в том, что световое излучение при прохождении границы раздела сред преломлялось «в неправильную сторону». Поведение света в таких средах впервые рассматривалось еще в 1960-е годы советскими физиками.

Искусственная среда с отрицательным показателем преломления позволяет фокусировать световое излучение в область размером меньше, чем длина волны света, т. е. лучше, чем это в принципе способны сделать обычные линзы.

Ход лучей в оптической схеме при использовании элемента с отрицательным показателем преломления.

Теперь же ученые из института Макса Планка и университета Техаса смогли создать пленку SiC толщиной всего 880 нанометров, которая и выступила в роли суперлинзы, сообщает Nanotechweb.

Ранее ученые из Калифорнийского университета Беркли с помощью тонкой серебряной фольги и ультрафиолетового света смогли получить изображения с разрешением около 60 нм матрицы нанопроводников и слова «NANO», нанесенного на органическом полимере. Дифракционный предел разрешения обычных оптических микроскопов — 400 нм (в отдельных случаях — около 200 — 300 нм).

Развитие технологии суперлинз послужит также базой для расширения емкости DVD-дисков. Как предполагают ученые, на таком сверхъемком DVD можно будет хранить всю Библиотеку Конгресса США, а это уже действительно фантастическая емкость для 12-сантиметрового диска.

Но в первую очередь, по мнению ученых, суперлинзы найдут применение в оптической микроскопии в медицине и биологии, где позволят значительно расширить пределы SNOM-микроскопии.

Получение изображения с помощью серебряной суперлинзы

С помощью современных оптических микроскопов можно увидеть только такие крупные компоненты клетки, как митохондрии и ядро. А суперлинзовая микроскопия позволит наблюдать за движением белков вдоль микротрубок цитоскелета.

Атомные детали строения биологического объекта позволяет узнать электронная и атомно-силовая микроскопии. Но для получения таких изображений потребуется много времени, так как эти виды микроскопии ограничены по перемещениям зондов, сканирующих поверхность. Также с их помощью нельзя изучить живой образец клетки, поскольку препараты для СТМ и АСМ нужно специально подготавливать.

Потенциальные применения нового SNOM-суперлинзового микроскопа — исследования биологических структур в их естественной среде. Но сегодняшние исследования ученых — только начало долгого пути в разработке сверхточных оптических приборов и DVD-дисков высокой плотности записи.

Однако, как утверждают специалисты, игра «стоит свеч». Тем более что проблема дифракционного предела универсальна: используя тот же принцип, можно улучшить, в частности, разрешение современных астрономических приборов.

Источник: CNews


Хиты

Жители Москвы и области в ближайшие дни смогут увидеть полет МКС
Жители Москвы и области в ближайшие дни смогут увидеть полет МКС
Международную космическую станцию (МКС) в ближайшие дни можно будет увидеть над Москвой и Подмосковьем, для этого ушедшим на изоляцию жителям даже не придется выходить на улицу - станция будет видна из окон квартир, сообщает Музей космонавтики. 
Первопроходцы Марса. Пять самых знаменитых марсоходов
Первопроходцы Марса. Пять самых знаменитых марсоходов
20 марта NASA сообщила о полной готовности марсохода Perseverance к полету. На него были установлены специальные пробоотборники для грунта. Именно в них марсоход может привезти на Землю образцы поверхности и, кто знает, возможно и жизнь. 
На Марсе обнаружили странную дыру
На Марсе обнаружили странную дыру
Ученые НАСА обнаружили на снимках Марса необычную дыру. Отверстие расположено на склоне потухшего вулкана и может намекать на живые организмы, сообщается в блоге НАСА.