Les physiciens de l’Australian National College (ANU) utilisent des nanoparticules pour développer de nouvelles sources de lumière qui nous permettront de « lever le voile » sur le monde des objets extrêmement petits – des milliers de fois additionally petits qu’un cheveu humain – avec des gains majeurs pour systems médicales et autres.
Les résultats, publiés dans Science Advances, pourraient avoir des implications majeures pour la science médicale en offrant une solution abordable et efficace pour analyser de minuscules objets trop petits pour être vus par des microscopes, sans parler de l’œil humain. Les travaux pourraient également être bénéfiques pour l’industrie des semi-conducteurs et améliorer le contrôle de la qualité de la fabrication des puces informatiques. La technologie ANU utilise des nanoparticules soigneusement conçues pour augmenter jusqu’à sept fois la fréquence de la lumière que les caméras et autres systems voient. Les chercheurs disent qu’il n’y a « aucune limite » à la hauteur à laquelle la fréquence de la lumière peut être augmentée. Additionally la fréquence est élevée, moreover l’objet que nous pouvons voir en utilisant cette supply de lumière est petit.
La technologie, qui ne nécessite qu’une seule nanoparticule pour fonctionner, pourrait être mise en œuvre dans des microscopes pour aider les scientifiques à zoomer dans le monde des super petites choses à 10 fois la résolution des microscopes conventionnels. Cela permettrait aux chercheurs d’étudier des objets qui seraient autrement trop petits pour être vus, tels que les constructions internes des cellules et des virus individuels.
Être capable d’analyser des objets aussi petits pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre et combattre certaines maladies et conditions de santé.
“Les microscopes conventionnels ne sont capables d’étudier que des objets plus grands qu’environ un dix-millionième de mètre. Cependant, il existe une demande croissante dans divers secteurs, y compris le domaine médical, pour pouvoir analyser des objets beaucoup furthermore petits jusqu’à un milliardième de mètre », a déclaré l’auteur principal, le Dr Anastasiia Zalogina, de l’École de recherche en physique de l’ANU et de l’Université. d’Adélaïde, a déclaré.
“Notre technologie pourrait aider à répondre à cette demande.”
Les chercheurs affirment que la nanotechnologie développée par l’ANU pourrait aider à créer une nouvelle génération de microscopes capables de produire des pictures beaucoup as well as détaillées.
« Les scientifiques qui souhaitent générer une impression fortement agrandie d’un objet extrêmement petit à l’échelle nanométrique ne peuvent pas utiliser un microscope optique conventionnel. Au lieu de cela, ils doivent s’appuyer soit sur des strategies de microscopie à tremendous résolution, soit sur un microscope électronique pour étudier ces minuscules objets », a déclaré le Dr Zalogina.
« Mais ces methods sont lentes et la technologie est très coûteuse, coûtant souvent in addition d’un million de dollars.
“Un autre inconvénient de la microscopie électronique est qu’elle peut endommager les échantillons délicats en cours d’analyse, alors que les microscopes à foundation de lumière atténuent ce problème.”
Les faisceaux de lumière que nous percevons comme différentes couleurs de l’arc-en-ciel sont des ondes électromagnétiques qui oscillent à différentes fréquences.
Ce que nous voyons en rouge est la fréquence la as well as basse que nos yeux peuvent détecter. Même les fréquences inférieures non visibles à l’œil humain sont appelées infrarouges. Le violet a la fréquence lumineuse la in addition élevée que nous puissions voir. L’ultraviolet, qui a une fréquence encore furthermore élevée, est invisible à l’œil humain.
Bien que nos yeux ne puissent pas détecter la lumière infrarouge et ultraviolette, il nous est doable de la « voir » à l’aide de caméras et d’autres systems.
Le co-auteur, le Dr Sergey Kruk, également de l’ANU, a déclaré que les chercheurs s’intéressaient à l’obtention de très hautes fréquences de lumière, également appelées «ultraviolets extrêmes».
“Avec la lumière violette, nous pouvons voir des choses beaucoup additionally petites par rapport à la lumière rouge. Et avec des resources de lumière ultraviolette extrême, nous pouvons voir des choses au-delà de ce qui est feasible avec les microscopes conventionnels d’aujourd’hui », a déclaré le Dr Kruk.
Le Dr Kruk a déclaré que la technologie ANU pourrait également être utilisée dans l’industrie des semi-conducteurs comme mesure de contrôle de la qualité pour assurer un processus de fabrication rationalisé.
“Les puces informatiques sont constituées de très petits composants avec des tailles de fonctionnalités presque aussi petites qu’un milliardième de mètre. Au cours du processus de production de puces, il serait avantageux pour les fabricants d’utiliser de minuscules resources de lumière ultraviolette extrême pour surveiller ce processus en temps réel afin de diagnostiquer tout problème dès le début », a-t-il déclaré.
« De cette façon, les fabricants pourraient économiser des ressources et du temps sur les mauvais a lot de puces, augmentant ainsi les rendements de fabrication des puces. On estime qu’une augmentation de 1 % des rendements de la fabrication de puces informatiques se traduit par des économies de 2 milliards de bucks.
« L’industrie australienne en plein essor de l’optique et de la photonique est représentée par près de 500 entreprises et représente approximativement 4,3 milliards de bucks d’activité économique, ce qui spot notre écosystème de haute technologie bien placé pour adopter de nouveaux kinds de resources lumineuses afin d’atteindre de nouveaux marchés mondiaux dans les industries et la recherche en nanotechnologie..”
Ce travail a été mené en collaboration avec des chercheurs de l’Université de Brescia, de l’Université d’Arizona et de l’Université de Corée.