Австралия использует наночастицы для разработки нового источника света, который помогает улучшить качество щепы и выход

Группа физиков из Австралийского национального университета (ANU) и Университета Аделаиды недавно объявила, что, разработав новый источник света с использованием наночастиц, они смогли наблюдать мир чрезвычайно маленьких объектов, в тысячи раз меньших человеческого волоса, которые обещает привести к значительным достижениям в медицине и других технологиях.
Исследование может оказать большое влияние на медицинскую науку, предоставив экономически эффективное решение для анализа крошечных объектов, которые раньше нельзя было даже «увидеть» в микроскоп, и эта работа также может принести пользу полупроводниковой промышленности за счет улучшения контроля качества компьютерных микросхем. производство.
В методике Австралийского национального университета используются тщательно разработанные наночастицы для увеличения частоты света, видимого камерами и другими методами, в семь раз. По словам исследователей, «нет предела» тому, насколько можно увеличить частоту света. Чем выше частота, тем меньше объект, который мы видим с источником света.
Технология, для работы которой требуется всего одна наночастица, может быть применена к микроскопам, чтобы помочь ученым увеличить мир сверхмалых объектов с разрешением, в 10 раз превышающим разрешение традиционных микроскопов. Это позволит исследователям изучать объекты, которые в противном случае были бы слишком малы, чтобы их можно было увидеть, например внутреннюю структуру клеток и отдельных вирусов. И возможность анализировать такие крошечные объекты может помочь ученым лучше понять и бороться с некоторыми заболеваниями и состояниями здоровья.
«Традиционные микроскопы могут изучать только объекты размером более 10 миллионных долей метра. Однако в ряде областей, в том числе в медицине, растет потребность в возможности анализа небольших объектов размером до одной миллиардной доли метра». сказала ведущий автор доктор Анастасия Залогина из Школы физических исследований Австралийского национального университета и Университета Аделаиды, «и наша технология может помочь удовлетворить этот спрос».
По словам исследователей, нанотехнология, разработанная в Австралийском национальном университете, может помочь в создании микроскопов нового поколения, способных производить более подробные изображения.
«Ученые, которые хотят получить сильно увеличенные изображения очень маленького наноразмерного объекта, не могут использовать традиционный оптический микроскоп. Вместо этого они должны полагаться на методы микроскопии сверхвысокого разрешения или использовать электронную микроскопию для изучения этих крошечных объектов», — отметила д-р Залогина. но этот метод медленный, и технология очень дорогая, как правило, стоит более 1 миллиона долларов. Еще один недостаток электронной микроскопии заключается в том, что она может повредить анализируемые тонкие образцы, в то время как оптическая микроскопия решает эту проблему».
Хотя наши глаза не могут обнаружить инфракрасный и ультрафиолетовый свет, мы потенциально можем «видеть» их с помощью камер и других технологий. Соавтор, доктор Сергей Крук, также из Австралийского национального университета, сказал, что исследователи заинтересованы в получении света очень высокой частоты, также известного как «экстремальный ультрафиолет». При фиолетовом свете мы можем видеть меньшие объекты, чем при красном. А с источником экстремального ультрафиолетового света мы можем увидеть гораздо больше, чем мы можем увидеть сегодня с помощью обычного микроскопа.
Д-р Сергей Крук сказал, что технология Австралийского национального университета также может быть использована в полупроводниковой промышленности в качестве меры контроля качества для обеспечения оптимизации производственного процесса. «Компьютерные чипы состоят из очень крошечных компонентов с размерами элементов почти в одну миллиардную долю метра. Во время производства чипов производителям было бы выгодно использовать крошечный источник экстремального ультрафиолетового света для наблюдения за процессом в режиме реального времени, чтобы любые проблемы могли быть обнаружены. своевременно диагностировать».
Таким образом, производители могут экономить ресурсы и время при производстве некачественных микросхем, тем самым повышая производительность производства микросхем. Подсчитано, что каждый 1 процент увеличения производства компьютерных микросхем может сэкономить 2 миллиарда долларов.
«Процветающая оптическая и фотонная промышленность Австралии, представленная почти 500 компаниями с экономической активностью около 4,3 миллиарда долларов, дает нашей высокотехнологичной экосистеме хорошие возможности для внедрения новых источников света для доступа к новым глобальным рынкам нанотехнологической промышленности и исследований». – отметил д-р Сергей Крук.