Австралия използва наночастици за проектиране на нов източник на светлина, който помага да се подобри качеството на чипа и добива

Група физици от Австралийския национален университет (ANU) и Университета на Аделаида наскоро обявиха, че чрез разработването на нов източник на светлина, използващ наночастици, те са успели да наблюдават света на изключително малки обекти, хиляди пъти по-малки от човешки косъм, който обещава да доведе до значителен напредък в медицината и други технологии.
Изследването може да има голямо въздействие върху медицинската наука, като предостави рентабилно решение за анализиране на малки обекти, които преди това дори не можеха да бъдат „видяни“ от микроскоп, а работата може също така да бъде от полза за полупроводниковата индустрия чрез подобряване на контрола на качеството в компютърните чипове производство.
Техниката от Австралийския национален университет използва внимателно проектирани наночастици, за да увеличи честотата на светлината, наблюдавана от камери и други техники, с фактор седем. "Няма ограничение" доколко може да се увеличи честотата на светлината, казаха изследователите. Колкото по-висока е честотата, толкова по-малък е обектът, който виждаме с източника на светлина.
Технологията, която изисква само една наночастица, за да работи, може да се приложи към микроскопи, за да помогне на учените да увеличат света на ултра-малките обекти с 10 пъти по-голяма разделителна способност от традиционните микроскопи. Това ще позволи на изследователите да изучават обекти, които иначе биха били твърде малки, за да ги видят, като вътрешната структура на клетките и отделните вируси. И възможността да се анализират такива малки обекти може да помогне на учените да разберат по-добре и да се борят с определени болести и здравословни състояния.
„Традиционните микроскопи могат да изследват само обекти, по-големи от 10 милионни от метъра. Въпреки това, има нарастваща нужда в редица области, включително областта на медицината, за да можем да анализираме малки обекти, малки като една милиардна от метъра,“ каза водещият автор д-р Анастасия Залогина от Училището за изследване на физиката към Австралийския национален университет и Университета на Аделаида, "и нашата технология може да помогне да се отговори на това търсене."
Нанотехнологията, разработена в Австралийския национален университет, може да помогне за създаването на ново поколение микроскопи, които могат да произвеждат по-подробни изображения, казаха изследователите.
„Учените, които искат да генерират силно увеличени изображения на много малък наномащабен обект, не могат да използват традиционен оптичен микроскоп. Вместо това те трябва да разчитат на техники за микроскопия със супер разделителна способност или да използват електронна микроскопия, за да изучават тези малки обекти“, отбеляза д-р Залогина, „ но тази техника е бавна и технологията е много скъпа, обикновено струва повече от 1 милион долара. Друг недостатък на електронната микроскопия е, че може да повреди фините проби, които се анализират, докато оптичната микроскопия облекчава този проблем.
Въпреки че очите ни не могат да открият инфрачервена и ултравиолетова светлина, ние потенциално можем да ги „видим“ чрез камери и други технологии. Съавторът д-р Сергей Крук, също от Австралийския национален университет, каза, че изследователите се интересуват от получаване на светлина с много висока честота, известна още като "екстремна ултравиолетова светлина". Можем да видим по-малки неща с виолетова светлина, отколкото с червена светлина. И с екстремен източник на ултравиолетова светлина можем да видим много повече от това, което можем да видим с конвенционален микроскоп днес.
Д-р Сергей Крук каза, че технологията от Австралийския национален университет може да се използва и в полупроводниковата индустрия като мярка за контрол на качеството, за да се осигури рационализиран производствен процес. „Компютърните чипове се състоят от много малки компоненти с размери на характеристиките от почти една милиардна част от метъра. По време на производството на чипове би било от полза за производителите да използват малък източник на екстремна ултравиолетова светлина, за да наблюдават процеса в реално време, така че всички проблеми да могат да бъдат диагностицирани рано."
По този начин производителите могат да спестят ресурси и време при производството на по-ниски чипове, като по този начин увеличават добива от производството на чипове. Изчислено е, че всеки 1 процент увеличение на производството на компютърни чипове може да спести 2 милиарда долара.
„Процъфтяващата оптична и фотонна индустрия на Австралия, представена от близо 500 компании с приблизително 4,3 милиарда долара икономическа дейност, поставя нашата високотехнологична екосистема в добра позиция да приеме нови източници на светлина за достъп до нови глобални пазари за нанотехнологичната индустрия и изследвания.“ Д-р Сергей Крук отбеляза.