Сергей Сергеев 06.09.2018 0 Комментарии
Российские ученые с китайскими коллегами нашли простой способ, как сделать самые мощные оптические микроскопы — наноскопы — еще более зоркими. Для этого они предложили использовать наносферы с небольшим углублением, которое играет роль микролинзы, за счет чего и увеличивается разрешение.Таким образом разрешение можно увеличить как минимум в 10 раз, в то время как традиционные наноскопы позволяют увидеть объекты размером до 50 нанометров. Результаты исследования опубликованы в журнале в журнале Nanomaterials.
В 2011 году был предложен оптический микроскоп нового поколения — наноскоп. Ученые добавили к конструкции микроскопа маленькую сферу из кварцевого стекла. Она помогает улучшить изображение, которое затем увеличивает обычная линза микроскопа.
Принцип работы наноскопа основан на эффекте «фотонной струи» — это фокус, который образуется у поверхности сферы, которая сама находится в фокусе линзы. И эта «фотонная струя», позволившая увеличить разрешение, в итоге сама стала камнем преткновения для поиска путей дальнейшего увеличения разрешения.
Углубление дает эффект еще одной микролинзы. Причем при таком подходе разрешающая способность зависит не от линз микроскопа, а от размера углубления в сфере. Чем оно меньше, тем выше разрешение.
«Поэтому в теории можно еще больше увеличить разрешение. Моделирование и расчеты позволили нам показать, что разрешение можно довести до значения в десятки раз меньше длины волны», — отмечает Игорь Минин.
С таким увеличением в перспективе с помощью наноскопа можно будет рассмотреть, например, структуру вируса. Но каков предел увеличения разрешения — на этот вопрос должны будут ответить последующие эксперименты.
«Такие микросферы с углублением представляют интерес не только для оптической микроскопии, но и для нанолитографии, синтеза новых материалов, оптических ловушек, наномодификации поверхности и других областей», — говорит исследователь.