|
Τα κβαντικά λέιζερ αποκαλύπτουν πρωτοφανείς νανοσκοπικές λεπτομέρειες
Τα κβαντικά λέιζερ αποκαλύπτουν πρωτοφανείς νανοσκοπικές λεπτομέρειες
Στο Cambridge (MA) - Harvard οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει μια " κβαντικά διατεταγμένη κατά κατιούσα παράθεση (QC) λέιζερ νανοκεραία" η οποία είναι σε θέση να σαρώσει το εσωτερικό ενός κυττάρου με την πρωτοφανή λεπτομέρεια. Ενώ δεν περιορίζεται μόνο στη βιολογία, αυτή η νέα συσκευή αποκαλύπτει τον κόσμο του εξαιρετικά-μικρού με τους μεγάλους τρόπους.
Όπως διευκρινίζεται εδώ, το λέιζερ λειτουργεί από την διατεταγμένη συστοιχία εκπομπών τοποθετημένη μεταξύ δύο νανοσκοπικών χρυσών ράβδων, οι όποιες χρησιμεύουν ως μια "οπτική κεραία ". Οι ράβδοι χρησιμοποιούνται για να κατευθύνουν το λέιζερ προς ένα νανοσκοπικό σημείο εστίασης. Το σημείο εστίασης είναι από 50x έως 100x μικρότερο από το μήκος κύματος το ίδιο του φωτός λέιζερ, το οποίο είναι προγραμματικά συντονισμένο σε εκείνο το μέρος του αόρατου φάσματος όπου τα κύτταρα έχουν κάτι που καλείται "ίχνος αφομοίωσης ". Το λέιζερ στρέφεται καθώς οι ανιχνεύσεις λαμβάνονται πέρα δώθε σε έναν τρισδιάστατο όγκο διαστήματος. Όπως τα δεδομένα διαβάζονται πίσω στη συσκευή, ένας υπολογιστής τα συγκεντρώνει.
Το τελικό αποτέλεσμα είναι μια εξαιρετικά λεπτή κοκκιώδης συσκευή ανίχνευσης η οποία αποδίδει ανήκουστες νανοσκοπικές λεπτομέρειες.
Για να έχουμε μια εικόνα ακριβώς τι κάνει, θεωρείστε τις κανονικές νανοσκοπικές τεχνικές ανίχνευσης να είναι όπως το κοίταγμα μέσω ενός μεγάλου κομματιού πάγου. Λόγω του μικρού μεγέθους, οτιδήποτε στο εσωτερικό θα εμφανιζόταν να διαστρεβλώνεται και δύσκολο να το δούμε με γυμνό μάτι, ή σε αυτήν την περίπτωση οι παραδοσιακές νανοσκοπικές συσκευές. Αυτό που κάνει η νέα τεχνολογία είναι παρέχει έναν τρόπο να δει μέσω των διαστρεβλώσεων και να αποκτηθεί μια πολύ ακριβής άποψη αυτού που είναι στο εσωτερικό. Το κάνει αυτό με τη λήψη των εξαιρετικά μικροσκοπικών σημείων στοιχείων, και συγκεντρώνοντας τους έπειτα σε μια ρεαλιστικότερη τρισδιάστατη αντιπροσώπευση του πραγματικού κυττάρου. Όταν συνδυάζεται με άλλες τεχνικές ανίχνευσης που θα μπορούσαν να πάρουν εικόνες της επιφάνειας, ή παρέχουν τις ογκομετρικές πληροφορίες του φυσικού μεγέθους του κυττάρου, τα στοιχεία ενώνονται για να παραγάγουν ένα εξαιρετικά ακριβές πρότυπο από οτιδήποτε ανιχνεύεται μέσω της μεθόδου.
ο Dr. Federico Capasso είπε, "Με το συνδυασμό των κβαντικών-διατεταγμένων λέιζερ με την οπτική νανοτεχνολογία κεραιών, έχουμε δημιουργήσει για πρώτη φορά μια εξαιρετικά συμπαγή συσκευή, που θα επιτρέψει την πραγματοποίηση μιας νέας γενιάς υπερυψηλής χωρικής ανάλυσης μικροσκοπιών, για τη χημική απεικόνιση σε μια νανομετρική κλίμακα από ένα ευρύ φάσμα υλικών και βιολογικών δειγμάτων ". Βασικά, αυτό που ο Capasso τόσο κομψά δηλώνει είναι ότι έχουμε τώρα την τεχνολογία για να εξετάσουμε τον υπερ-μικρό χρησιμοποιώντας σχετικά ανέξοδες τεχνικές, και που παρέχουν ακρίβεια η οποία θα παράγει αναμφισβήτητα σημαντικές προόδους στους τομείς της ιατρικής και της βιολογικής έρευνας. Η τεχνική μπορεί επίσης να εφαρμοστεί στις χημικές ουσίες και άλλες μικροσκοπικές ουσίες. Δεν περιορίζεται μόνο στο υλικό διαβίωσης , αν και αυτή ήταν η εστίαση του έρευνας.
Αυτό το πρόγραμμα είχε την επίβλεψη και τις κατευθύνσεις των Nanfang Yu, Ertugrul Cubukcu, και Federico Capasso. Ο Robert L. Wallace, ένας καθηγητής της εφαρμοσμένης φυσικής, και όλη η σχολή Χάρβαρντ της εφαρμοσμένης μηχανικής και των εφαρμοσμένων επιστημών, λειτούργησε επίσης μαζί στην έρευνα. Τα συμπεράσματα δημοσιεύθηκαν στις 22 Οκτωβρίου σε μελέτη για ζητήματα εφαρμοσμένης φυσικής. Η ομάδα έρευνας κοιτάζει επίσης να κατοχυρώσει την τεχνολογία τους με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ως "νέα κατηγορία φωτονιακών συσκευών".
Σχόλια
|
