Das gab ein Team von Physikern der Australian National University (ANU) und der University of Adelaide bekanntEntwicklung einer neuen Lichtquelle mit Nanopartikeln, werden sie in der Lage sein, die Welt extrem kleiner Objekte zu beobachten, die tausende Male kleiner sind als ein menschliches Haar. Dies verspricht große Fortschritte in der Medizin und anderen Technologien.
Die Forschung könnte einen großen Einfluss auf die medizinische Wissenschaft haben, da sie eine kostengünstige Lösung für die Analyse winziger Objekte bietet, die bisher mit einem Mikroskop nicht „sichtbar“ waren, und die Arbeit könnte auch der Halbleiterindustrie zugute kommen, indem sie die Qualitätskontrolle von Computerchips verbessert Herstellung.
Die ANU-Technologie verwendet sorgfältig entwickelte Nanopartikel, um die von Kameras und anderen Technologien wahrgenommene Lichtfrequenz um den Faktor sieben zu erhöhen. Es gebe „keine Begrenzung“, wie weit die Lichtfrequenz erhöht werden könne, sagten die Forscher. Je höher die Frequenz, desto kleinere Objekte sehen wir mit der Lichtquelle.
Die Technologie, für deren Funktion nur ein einziges Nanopartikel erforderlich ist, könnte auf Mikroskope angewendet werden und Wissenschaftlern dabei helfen, mit einer zehnmal höheren Auflösung als herkömmliche Mikroskope in die Welt ultrakleiner Objekte hineinzuzoomen. Dies wird es Forschern ermöglichen, Objekte zu untersuchen, die sonst zu klein wären, um sie sehen zu können, etwa die innere Struktur von Zellen und einzelnen Viren. Die Möglichkeit, winzige Objekte wie dieses zu analysieren, könnte Wissenschaftlern helfen, bestimmte Krankheiten und Gesundheitszustände besser zu verstehen und zu bekämpfen.
„Herkömmliche Mikroskope können nur Objekte untersuchen, die größer als ein Zehnmillionstel Meter sind. Allerdings besteht in einer Reihe von Bereichen, darunter auch im medizinischen Bereich, ein wachsender Bedarf, kleine Objekte mit einer Größe von nur einem Milliardstel Meter analysieren zu können.“ „, sagte der Autor von „Unsere Technologie könnte dazu beitragen, diesen Bedarf zu decken“, sagte Hauptautorin Dr. Anastasiia Zalogina von der Research School of Physics der Australian National University und der University of Adelaide.
Die an der Australian National University entwickelte Nanotechnologie könnte dazu beitragen, eine neue Generation von Mikroskopen zu schaffen, die detailliertere Bilder erzeugen können, sagen Forscher.
„Wissenschaftler, die stark vergrößerte Bilder eines extrem kleinen Nanoobjekts erzeugen möchten, können keine herkömmliche Lichtmikroskopie verwenden. Stattdessen müssen sie sich auf hochauflösende Mikroskopie verlassen oder Elektronenmikroskopie verwenden, um diese winzigen Objekte zu untersuchen“, sagte Dr. Zalogina. „Aber diese Technik.“ ist langsam und sehr teuer und kostet oft mehr als 1 Million US-Dollar. Ein weiterer Nachteil der Elektronenmikroskopie besteht darin, dass sie die empfindlichen zu analysierenden Proben beschädigen kann, was durch die Lichtmikroskopie gemildert wird.“ ."
Während unsere Augen Infrarot- und Ultraviolettlicht nicht erkennen können, ist es für uns möglich, sie durch Kameras und andere Technologien zu „sehen“. Co-Autor Dr. Sergey Kruk, ebenfalls von der Australian National University, sagte, die Forscher seien daran interessiert, Zugang zu sehr hochfrequentem Licht zu erhalten, das auch als „extremes Ultraviolett“ bekannt ist. Mit violettem Licht können wir kleinere Dinge sehen als mit rotem Licht. Und mit einer extrem ultravioletten Lichtquelle können wir viel mehr sehen, als mit herkömmlichen Mikroskopen heute möglich ist.
Dr. Sergey Kruk sagte, die ANU-Technologie könne auch in der Halbleiterindustrie als Qualitätskontrollmaßnahme eingesetzt werden, um einen rationalisierten Herstellungsprozess sicherzustellen. „Computerchips bestehen aus sehr kleinen Komponenten, deren Merkmale fast ein Milliardstel Meter groß sind. Bei der Chipproduktion ist es für Hersteller wichtig, winzige extrem ultraviolette Lichtquellen zu verwenden, um den Prozess in Echtzeit zu überwachen und so eine frühzeitige Diagnose zu ermöglichen.“ Fragen, es wäre hilfreich.
Auf diese Weise können Hersteller Ressourcen und Zeit für die Herstellung minderwertiger Chips sparen und so die Ausbeute bei der Chipherstellung steigern. Es wird geschätzt, dass jede 1-prozentige Steigerung der Produktion von Computerchips 2 Milliarden US-Dollar einspart.
„Australiens florierende Optik- und Optoelektronikindustrie, vertreten durch fast 500 Unternehmen und mit einer Wirtschaftsaktivität von etwa 4,3 Milliarden US-Dollar, positioniert unser High-Tech-Ökosystem in der Lage, neuartige Lichtquellen zu nutzen und neue Bereiche der Nanotechnologieindustrie und -forschung zu erschließen. Weltmarkt“, sagte Dr. Sergey Kruk.
Die Arbeit wurde vom oben genannten Team in Zusammenarbeit mit Forschern der Universitäten Brescia, Arizona und Korea durchgeführt.
