أعلن ذلك فريق من علماء الفيزياء من الجامعة الوطنية الأسترالية (ANU) وجامعة أديلايدتطوير مصدر ضوء جديد باستخدام الجسيمات النانوية، سيكونون قادرين على مراقبة عالم الأشياء الصغيرة للغاية التي تكون أصغر بآلاف المرات من شعرة الإنسان ، وهذا يعد بأن يؤدي إلى تطورات كبيرة في الطب والتقنيات الأخرى.
يمكن أن يكون للبحث تأثير كبير على العلوم الطبية لأنه يوفر حلاً فعال التكلفة لتحليل الأشياء الصغيرة التي كان من المستحيل في السابق "رؤيتها" بالمجهر ، ويمكن أن يفيد العمل أيضًا صناعة أشباه الموصلات من خلال تحسين مراقبة جودة شرائح الكمبيوتر تصنيع.
تستخدم تقنية ANU الجسيمات النانوية المصممة بعناية لزيادة وتيرة الضوء الذي تشاهده الكاميرات والتقنيات الأخرى بمعامل سبعة. وقال الباحثون إنه "لا يوجد حد" لمدى زيادة وتيرة الضوء. كلما زاد التردد ، صغر حجم الأشياء التي نراها مع مصدر الضوء.
يمكن تطبيق هذه التقنية ، التي لا تتطلب سوى جسيم نانوي واحد للعمل ، على المجاهر ، مما يساعد العلماء على تكبير عالم الأجسام فائقة الصغر بدقة تصل إلى 10 أضعاف دقة المجاهر التقليدية. سيسمح هذا للباحثين بدراسة الأشياء التي تكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن رؤيتها ، مثل البنية الداخلية للخلايا والفيروسات الفردية. يمكن أن تساعد القدرة على تحليل أشياء صغيرة مثل هذه العلماء على فهم بعض الأمراض والظروف الصحية بشكل أفضل ومكافحتها.
"المجاهر التقليدية يمكنها فقط دراسة الأشياء التي يزيد حجمها عن واحد على عشرة ملايين من المتر. ومع ذلك ، هناك حاجة متزايدة في مجموعة من المجالات ، بما في ذلك المجال الطبي ، لتكون قادرة على تحليل أجسام صغيرة يصل حجمها إلى جزء من المليار من المتر. قال المؤلف الرئيسي من كلية أبحاث الفيزياء بالجامعة الوطنية الأسترالية وجامعة أديلايد ، "إن تقنيتنا يمكن أن تساعد في تلبية هذه الحاجة".
قال باحثون إن تقنية النانو التي تم تطويرها في الجامعة الوطنية الأسترالية يمكن أن تساعد في إنشاء جيل جديد من المجاهر التي يمكنها إنتاج صور أكثر تفصيلاً.
قال الدكتور زالوجينا: "العلماء الذين يرغبون في إنشاء صور مكبرة للغاية لجسم نانوي صغير للغاية لا يمكنهم استخدام المجهر الضوئي التقليدي. بدلاً من ذلك ، يجب أن يعتمدوا على الفحص المجهري فائق الدقة أو استخدام المجهر الإلكتروني لدراسة هذه الأجسام الدقيقة" ، "لكن هذه التقنية بطيئة ومكلفة للغاية ، وغالبًا ما تكلف أكثر من مليون دولار. ومن العيوب الأخرى للفحص المجهري الإلكتروني أنها يمكن أن تلحق الضرر بالعينات الدقيقة التي يتم تحليلها ، والتي يتم تخفيفها عن طريق الفحص المجهري الضوئي ". . "
في حين أن أعيننا لا تستطيع اكتشاف الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية ، فمن الممكن بالنسبة لنا "رؤيتها" من خلال الكاميرات وغيرها من التقنيات. وقال المؤلف المشارك الدكتور سيرجي كروك ، وهو أيضًا من الجامعة الوطنية الأسترالية ، إن الباحثين مهتمون بالوصول إلى ضوء عالي التردد للغاية ، والمعروف أيضًا باسم "الأشعة فوق البنفسجية الشديدة". يمكننا رؤية الأشياء الصغيرة بالضوء البنفسجي مقارنة بالضوء الأحمر. ومع وجود مصدر ضوء فوق بنفسجي شديد ، يمكننا أن نرى أكثر بكثير مما هو ممكن باستخدام المجاهر التقليدية اليوم.
قال الدكتور سيرجي كروك إن تقنية ANU يمكن أيضًا استخدامها في صناعة أشباه الموصلات كإجراء لمراقبة الجودة لضمان عملية تصنيع مبسطة. "تتكون رقائق الكمبيوتر من مكونات صغيرة جدًا ، بميزات تقيس ما يقرب من جزء من المليار من المتر. أثناء إنتاج الرقائق ، من المهم للمصنعين استخدام مصادر ضوء فوق بنفسجية بالغة الصغر لمراقبة العملية في الوقت الفعلي للتشخيص المبكر. الأسئلة ، سيكون ذلك مفيدًا ".
بهذه الطريقة ، يمكن للمصنعين توفير الموارد والوقت لصنع رقائق رديئة ، وبالتالي زيادة إنتاجية تصنيع الرقائق. تشير التقديرات إلى أن كل زيادة بنسبة 1 في المائة في إنتاج تصنيع رقائق الكمبيوتر توفر 2 مليار دولار.
قال د. سيرجي كروك.
تم تنفيذ العمل من قبل الفريق المذكور أعلاه بالتعاون مع باحثين من جامعات بريشيا وأريزونا وكوريا.
