 Ученые из Национальной
лаборатории Лоуренса в Беркли американского Министерства
энергетики,создали новый инструмент, который
позволяет производить микроскопическую съемку объектов в
цветном
изображении. Исследователи разработали этот инструмент, называемый
«колокольней», для исследований процессов, происходящих на
фундаментальном уровне во время преобразования солнечной энергии в
электрическую. Но это изобретение может показать наномир совершенно в
новом свете всем ученым, работающим в области
нанотехнологий.
«Мы нашли способ объединит преимущества
микроскопии с преимуществами оптической спектроскопии» — рассказывает
Алекс Вебер-Барджиони (Alex Weber-Bargioni), ученый из центра Molecular
Foundry, центра нанотехнологий в лаборатории Лоуренса. — «Теперь в
нашем распоряжении имеется инструмент, позволяющий фактически
рассмотреть все химические и физические превращения, оптические
процессы а наноуровне, на уровне, где они и
происходят». Для создания новой технологии
получения изображений ученые использовали поверхностные плазмоны,
колебания свободных электронов на поверхности металлов, которые
взаимодействуют с фотонами света. Плазмоны на поверхности материалов,
разделенные небольшими промежутками, могут выступать в качестве
микролинз, выступающих в роли коллекторов, усиливающих и фокусирующих
поток света, что дает более сильный оптический сигнал и позволяет
ученым сделать качественные
снимки. Для реализации данной технологии ученые
создали на конце оптоволокна
клиновидный четырехгранный наконечник. Две противоположные стороны
этого наконечника покрыты золотом. И эти два слоя золота отделены друг
от друга промежутком, шириной в несколько нанометров. Такая структура
позволяет направить свет различных длин волн в сторону расширяющейся
области наконечника, а разрешающая способность устройства определяется
толщиной промежутка между золотыми
слоями. Подобные наконечники используются в обычных
атомно-силовых
микроскопах (atomic force microscope, AFM). Результаты получаются
достаточно точными и наглядными, но они содержать только геометрическую
информацию и не содержат никакой информации о химическом составе и
физическом строении исследуемого
материала.
|
