Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


02.03.2011

Создан самый зоркий оптический микроскоп

Микросферный наноскоп (microsphere nanoscope), придуманный британско-сингапурской командой, обеспечивает разрешение в 50 нанометров в обычном белом свете, что нарушает теоретический предел для оптической микроскопии в видимом диапазоне волн.

Учёные называют своё достижение мировым рекордом для оптического микроскопа, получающего прямые снимки под источником света, охватывающим весь видимый спектр (фото University of Manchester)
Учёные называют своё достижение мировым рекордом для оптического микроскопа, получающего прямые снимки под источником света, охватывающим весь видимый спектр (фото University of Manchester)

Необычную технологию разработали учёные из университета Манчестера (University of Manchester), сингапурского института хранения данных (Data Storage Institute) и национального университета Сингапура (NUS).

Исследователи разместили на поверхности образцов прозрачные бусинки из диоксида кремния диаметром от 2 до 9 микрометров. Сферы стараниями экспериментаторов заработали как суперлинзы, собирающие так называемые эванесцентные (затухающие) волны (evanescent waves), существующие только вблизи самой границы рассматриваемого предмета. Эти волны ближнего поля не ограничены дифракционным пределом и способны формировать изображение с необычайно высоким разрешением.

Вверху слева – общий принцип съёмки (микросферы – жёлтые, образец – тёмно-серый). Учёные испытали работу системы как с проходящим (на данном рисунке), так и с отражённым светом. Справа вверху – схема работы бусинки, как линзы для эванесцентных волн.  Ниже показаны примеры изображений, созданных микросферным наноскопом. Слева: четыре полоски шириной 360 нм, разделённых промежутками по 130 нм. Справа – канавки диска Blu-Ray. Чётко видны 200-нанометровые полоски, разделённые промежутками по 100 нм. Нижний ряд – фрагменты наноструктур. Во всех случаях в каждой паре кадров левый показывает деталь под электронным микроскопом (для сравнения), правый – в оптическом диапазоне, так, как её видит наноскоп с микросферами (иллюстрации Zengbo Wang, Zaichun Chen, Minghui Hong et al./Nature Communications)
Вверху слева – общий принцип съёмки (микросферы – жёлтые, образец – тёмно-серый). Учёные испытали работу системы как с проходящим (на данном рисунке), так и с отражённым светом. Справа вверху – схема работы бусинки, как линзы для эванесцентных волн. Ниже показаны примеры изображений, созданных микросферным наноскопом. Слева: четыре полоски шириной 360 нм, разделённых промежутками по 130 нм. Справа – канавки диска Blu-Ray. Чётко видны 200-нанометровые полоски, разделённые промежутками по 100 нм. Нижний ряд – фрагменты наноструктур. Во всех случаях в каждой паре кадров левый показывает деталь под электронным микроскопом (для сравнения), правый – в оптическом диапазоне, так, как её видит наноскоп с микросферами (иллюстрации Zengbo Wang, Zaichun Chen, Minghui Hong et al./Nature Communications)

Микросферы улавливали эти волны, обычно исчезающие в считанных нанометрах от образца, и переправляли в объектив вполне стандартного микроскопа.

«Команда получила хорошие изображения очень мелких деталей на поверхности разных твёрдых образцов и даже канавок на диске Blu-Ray», — сообщает BBC. Последнее ранее было невозможно в рамках оптической микроскопии, работающей с видимым светом.

Дальнейшее развитие нового метода, уверены его разработчики, позволит разглядывать внутренности живых клеток (куда не проникают электронные микроскопы) без их уничтожения и без долгой и утомительной подготовки образцов (как в случае с флуоресцентной микроскопией).

Также взору микросферного наноскопа должны быть доступны вирусы и крупные биологические молекулы. Причём команда исследователей считает, что далее сможет ещё повысить разрешение такой съёмки, и 50 нм – далеко не предел.

(Детали работы можно найти в статье в Nature Communications и пресс-релизе манчестерского университета.)

Леонид Попов


Источники:

  1. MEMBRANA




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru