Η Αυστραλία χρησιμοποιεί νανοσωματίδια για να σχεδιάσει νέα πηγή φωτός που συμβάλλει στη βελτίωση της ποιότητας και της απόδοσης του τσιπ

Μια ομάδα φυσικών από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας (ANU) και το Πανεπιστήμιο της Αδελαΐδας ανακοίνωσαν πρόσφατα ότι αναπτύσσοντας μια νέα πηγή φωτός χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια, μπόρεσαν να παρατηρήσουν τον κόσμο εξαιρετικά μικρών αντικειμένων χιλιάδες φορές μικρότερα από μια ανθρώπινη τρίχα. υπόσχεται να οδηγήσει σε σημαντικές προόδους στην ιατρική και άλλες τεχνολογίες.
Η έρευνα θα μπορούσε να έχει σημαντικό αντίκτυπο στην ιατρική επιστήμη, παρέχοντας μια οικονομικά αποδοτική λύση για την ανάλυση μικροσκοπικών αντικειμένων που προηγουμένως δεν μπορούσαν να «φανούν» καν με μικροσκόπιο και η εργασία θα μπορούσε επίσης να ωφελήσει τη βιομηχανία ημιαγωγών βελτιώνοντας τον ποιοτικό έλεγχο στο τσιπ υπολογιστών βιομηχανοποίηση.
Η τεχνική από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας χρησιμοποιεί προσεκτικά σχεδιασμένα νανοσωματίδια για να αυξήσει τη συχνότητα του φωτός που φαίνεται από τις κάμερες και άλλες τεχνικές κατά επτά. Δεν υπάρχει «όριο» στο πόσο μπορεί να αυξηθεί η συχνότητα του φωτός, είπαν οι ερευνητές. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα, τόσο μικρότερο είναι το αντικείμενο που βλέπουμε με την πηγή φωτός.
Η τεχνολογία, η οποία απαιτεί μόνο ένα νανοσωματίδιο για να λειτουργήσει, θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε μικροσκόπια για να βοηθήσει τους επιστήμονες να μεγεθύνουν τον κόσμο των εξαιρετικά μικροσκοπικών αντικειμένων με 10 φορές μεγαλύτερη ανάλυση από τα παραδοσιακά μικροσκόπια. Αυτό θα επιτρέψει στους ερευνητές να μελετήσουν αντικείμενα που διαφορετικά θα ήταν πολύ μικρά για να τα δουν, όπως η εσωτερική δομή των κυττάρων και οι μεμονωμένοι ιοί. Και η δυνατότητα ανάλυσης τέτοιων μικροσκοπικών αντικειμένων θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα και να καταπολεμήσουν ορισμένες ασθένειες και καταστάσεις υγείας.
"Τα παραδοσιακά μικροσκόπια μπορούν να μελετήσουν μόνο αντικείμενα μεγαλύτερα από 10 εκατομμυριοστά του μέτρου. Ωστόσο, υπάρχει μια αυξανόμενη ανάγκη σε μια σειρά πεδίων, συμπεριλαμβανομένου του ιατρικού τομέα, να μπορούμε να αναλύουμε μικρά αντικείμενα όσο το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου." δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας Δρ. Anastasiia Zalogina από τη Σχολή Φυσικής Έρευνας του Εθνικού Πανεπιστημίου της Αυστραλίας και του Πανεπιστημίου της Αδελαΐδας, «και η τεχνολογία μας μπορεί να βοηθήσει στην κάλυψη αυτής της ζήτησης».
Η νανοτεχνολογία που αναπτύχθηκε στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας θα μπορούσε να βοηθήσει στη δημιουργία μιας νέας γενιάς μικροσκοπίων που θα μπορούσαν να παράγουν πιο λεπτομερείς εικόνες, είπαν οι ερευνητές.
"Οι επιστήμονες που θέλουν να δημιουργήσουν εικόνες με μεγάλη μεγέθυνση ενός πολύ μικρού αντικειμένου νανοκλίμακας δεν μπορούν να χρησιμοποιήσουν ένα παραδοσιακό οπτικό μικροσκόπιο. Αντίθετα, πρέπει να βασίζονται σε τεχνικές μικροσκοπίας υπερ-ανάλυσης ή να χρησιμοποιούν ηλεκτρονικό μικροσκόπιο για να μελετήσουν αυτά τα μικροσκοπικά αντικείμενα", σημείωσε ο Δρ Zalogina. αλλά αυτή η τεχνική είναι αργή και η τεχνολογία είναι πολύ ακριβή, συνήθως κοστίζει πάνω από 1 εκατομμύριο δολάρια. Ένα άλλο μειονέκτημα της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας είναι ότι μπορεί να βλάψει τα λεπτά δείγματα που αναλύονται, ενώ η οπτική μικροσκοπία μετριάζει αυτό το πρόβλημα."
Ενώ τα μάτια μας δεν μπορούν να ανιχνεύσουν το υπέρυθρο και το υπεριώδες φως, μπορούμε δυνητικά να τα «δούμε» μέσω καμερών και άλλων τεχνολογιών. Ο συν-συγγραφέας Δρ. Sergey Kruk, επίσης από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας, είπε ότι οι ερευνητές ενδιαφέρονται να αποκτήσουν φως πολύ υψηλής συχνότητας, γνωστό και ως "ακραίο υπεριώδες". Μπορούμε να δούμε μικρότερα πράγματα με το ιώδες φως παρά με το κόκκινο φως. Και με μια ακραία πηγή υπεριώδους φωτός, μπορούμε να δούμε πολύ περισσότερα από αυτά που μπορούμε να δούμε με ένα συμβατικό μικροσκόπιο σήμερα.
Ο Δρ. Sergey Kruk είπε ότι η τεχνολογία από το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας θα μπορούσε επίσης να χρησιμοποιηθεί στη βιομηχανία ημιαγωγών ως μέτρο ποιοτικού ελέγχου για να διασφαλιστεί μια βελτιωμένη διαδικασία παραγωγής. "Τα τσιπ υπολογιστών αποτελούνται από πολύ μικροσκοπικά εξαρτήματα με μεγέθη χαρακτηριστικών σχεδόν το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου. Κατά την παραγωγή τσιπ, θα ήταν ωφέλιμο για τους κατασκευαστές να χρησιμοποιούν μια μικροσκοπική πηγή ακραίου υπεριώδους φωτός για να παρακολουθούν τη διαδικασία σε πραγματικό χρόνο, ώστε να μπορούν να προκύψουν τυχόν προβλήματα να διαγνωστεί έγκαιρα».
Με αυτόν τον τρόπο, οι κατασκευαστές μπορούν να εξοικονομήσουν πόρους και χρόνο για την κατασκευή κατώτερων τσιπ, αυξάνοντας έτσι την απόδοση της κατασκευής τσιπ. Υπολογίζεται ότι κάθε 1 τοις εκατό αύξηση στην παραγωγή τσιπ υπολογιστών θα μπορούσε να εξοικονομήσει 2 δισεκατομμύρια δολάρια.
«Η ακμάζουσα βιομηχανία οπτικών και φωτονικών της Αυστραλίας, που εκπροσωπείται από σχεδόν 500 εταιρείες με οικονομική δραστηριότητα περίπου 4,3 δισεκατομμυρίων δολαρίων, βάζει το οικοσύστημά μας υψηλής τεχνολογίας σε καλή θέση να υιοθετήσει νέες πηγές φωτός για πρόσβαση σε νέες παγκόσμιες αγορές για τη βιομηχανία και την έρευνα νανοτεχνολογίας». Ο Δρ Σεργκέι Κρουκ σημείωσε.