Создан микроскоп с самым большим оптическим разрешением

Исследователи из Соединенного Королевства продемонстрировали оптический микроскоп с разрешением в 50 нанометров. Все благодаря крошечным стеклянным бусинкам.

Этот микроскоп способен различать объекты размером в 50 миллиардных метра, открывая нам никогда ранее не виденный человеком "наноскопический" мир.

По словам команды, данный метод позволяет увидеть даже отдельные вирусы.

Они задействовали так называемые не распространяющиеся волны, которые экспоненциально затухают по мере удаления от места своего образования и не доступны обычным микроскопам. Эти волны достигают своей наибольшей интенсивности примерно на расстоянии трети длины волны от объекта.

Бусинки не дают этим волнам исчезнуть, перефокусируя и передавая их в стандартный микроскоп. Это позволяет достичь нового уровня детализации, который обычно достижим исключительно с помощью атомно-силовой микроскопии или растровой электронной микроскопии.

Использование видимого света - того самого, с помощью которого мы видим окружающие объекты, это, в каком-то смысле, взлом природных законов.

Обычно, наименьшая величина объекта, который мы можем увидеть, ограничена физическим свойством, известным под названием дифракционный предел.

Световые волны естественным образом, неотвратимо "рассредоточиваются", таким образом, ограничивая степень своего фокуса - или, что равнозначно, размер объекта, который можно увидеть.

Около поверхности объектов, также образуются не распространяющиеся или затухающие волны.

Как видно по их названию, затухающие волны очень быстро затухают по мере удаления. Но они обладают одним критически важным преимуществом перед обычным светом - на них не действует дифракционный предел, что позволяет достичь намного более высокого разрешения, по сравнению со стандартными методами. Но сначала, эти волны необходимо научиться улавливать.

Профессор Ли, совместно со своими коллегами, использовал стеклянные бусинки размером от двух до девяти миллионных метра в диаметре, которые помещались на поверхности исследуемых образцов.

Эти бусинки улавливают свет, который отражается от образцов, собирая не распространяющиеся волны и фокусируя их таким образом, что линзы стандартного микроскопа могут их улавливать.

Профессор Ли считает, что данная техника наиболее перспективна в области биологических исследований, где трудно напрямую увидеть объекты в наномасштабе.

"Ученые из этой области смогут увидеть клетки, бактерии и даже вирусы", - сказал Ли.

"Современные технологии чрезвычайно затратные по времени. К примеру, использование флуоресцентной оптической микроскопии, требует двух дней на подготовку одного образца, при этом доля успешных попыток этих приготовлений варьируется в районе 10-20%. На этом примере видно, каким преимуществом обладает наш прямой метод".

Оригинал (на англ. языке): BBC

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов