Лазери збільшили чутливість мікроскопів в 20 разів

Лазери збільшили чутливість мікроскопів в 20 разів
Оценить

2Завдяки лазерам чутливість електронних мікроскопів виросла в 20 разів. Тепер ці пристрої зможуть «відчути» вагу навіть одного-єдиного вірусу (він приблизно в 100 мільярдів разів легше комара). Про новий винахід повідомляється в журналі Nature Communications.
 
Атомно-силові мікроскопи збирають інформацію про рельєф вимірюваної поверхні за допомогою вимірювального зонда (в якості якого застосовується нанорозмірних вістрі). Проблема в тому, що при кімнатній температурі зонди (вони приблизно в 500 разів тонше волосся) схильні вібраціям, що сильно спотворює точність вимірів, відзначає Лента.ру.
 
Вчені з Австралійського національного університету придумали охолоджувати зонд (позолочений нанопроводи зі сплаву срібла та галію) променями лазерів — до мінус 265 градусів за Цельсієм. Вплив лазера само по собі змушує нанопрововод вібрувати, проте дослідники добилися синхронізації цих вібрацій, і так практично ліквідували коливання зонда, викликані температурою навколишнього середовища.
 
Однак мікроскопом не можна користуватися, поки включений лазер, так як енергія останнього повністю перекриває сигнали від обстежуваного об’єкта. Потрібно відключити лазерну систему охолодження і зробити всі необхідні вимірювання за кілька мілісекунд, поки зонд знов не нагрівся (і, якщо буде потрібно, повторити цей цикл).
 
Атомно-силові мікроскопи були вперше сконструйовані в середині 1980-х років. Вони дають дозвіл, в 1000 разів перевищує теоретичну межу для оптичних пристроїв. Вістря (голка з нанопровода) кріпиться на зонд: коли той наближається до поверхні обстежуваного об’єкта, електромагнітні сили починають рухати нанопроводи. Ці рухи фіксуються апаратом, як «тінь» найдрібніших частинок матерії. Завдяки атомно-силового мікроскопа вчені вперше змогли побачити атоми і молекули в динаміці.