Avstralija uporablja nanodelce za oblikovanje novega vira svetlobe, ki pomaga izboljšati kakovost čipov in izkoristek

Skupina fizikov z Avstralske nacionalne univerze (ANU) in Univerze v Adelaidi je nedavno objavila, da so z razvojem novega svetlobnega vira z uporabo nanodelcev lahko opazovali svet izjemno majhnih predmetov, tisočkrat manjših od človeškega lasu, kar obljublja pomemben napredek v medicini in drugih tehnologijah.
Raziskava bi lahko imela velik vpliv na medicinsko znanost, saj bi zagotovila stroškovno učinkovito rešitev za analizo drobnih predmetov, ki jih prej ni bilo mogoče "videti" niti z mikroskopom, delo pa bi lahko koristilo tudi industriji polprevodnikov z izboljšanjem nadzora kakovosti v računalniških čipih. proizvodnja.
Tehnika z Avstralske nacionalne univerze uporablja skrbno zasnovane nanodelce za povečanje frekvence svetlobe, ki jo vidijo kamere in druge tehnike, za faktor sedem. Raziskovalci so povedali, da "ni omejitev", kako daleč je mogoče povečati frekvenco svetlobe. Višja kot je frekvenca, manjši objekt vidimo z virom svetlobe.
Tehnologijo, ki za delovanje zahteva le en nanodelec, bi lahko uporabili za mikroskope, da bi znanstvenikom pomagali povečati svet ultra majhnih predmetov z 10-kratno ločljivostjo tradicionalnih mikroskopov. To bo raziskovalcem omogočilo preučevanje predmetov, ki bi bili sicer premajhni, da bi jih videli, kot je notranja struktura celic in posameznih virusov. Zmožnost analiziranja tako majhnih predmetov bi znanstvenikom lahko pomagala bolje razumeti in se boriti proti določenim boleznim in zdravstvenim stanjem.
"Tradicionalni mikroskopi lahko preučujejo le predmete, ki so večji od 10 milijonink metra. Vendar pa je na številnih področjih, vključno z medicino, vse večja potreba po analiziranju majhnih predmetov, ki so majhni kot ena milijardka metra," je dejal vodilni avtor dr. Anastasiia Zalogina iz Šole za fizikalne raziskave na Avstralski nacionalni univerzi in Univerzi v Adelaidi, "in naša tehnologija lahko pomaga izpolniti to povpraševanje."
Nanotehnologija, razvita na Avstralski nacionalni univerzi, bi lahko pomagala ustvariti novo generacijo mikroskopov, ki bi lahko ustvarili podrobnejše slike, so povedali raziskovalci.
"Znanstveniki, ki želijo ustvariti zelo povečane slike zelo majhnega predmeta v nanometru, ne morejo uporabiti tradicionalnega optičnega mikroskopa. Namesto tega se morajo zanašati na tehnike mikroskopije z visoko ločljivostjo ali uporabiti elektronsko mikroskopijo za preučevanje teh drobnih predmetov," je opozorila dr. Zalogina, " vendar je ta tehnika počasna in tehnologija je zelo draga, običajno stane več kot 1 milijon dolarjev. Druga pomanjkljivost elektronske mikroskopije je, da lahko poškoduje fine vzorce, ki se analizirajo, medtem ko optična mikroskopija ublaži to težavo."
Medtem ko naše oči ne morejo zaznati infrardeče in ultravijolične svetlobe, jih lahko potencialno "vidimo" prek kamer in drugih tehnologij. Soavtor dr. Sergey Kruk, prav tako z Avstralske nacionalne univerze, je dejal, da so raziskovalci zainteresirani za pridobivanje zelo visokofrekvenčne svetlobe, znane tudi kot "ekstremno ultravijolično". Z vijolično svetlobo vidimo manjše stvari kot z rdečo. In z ekstremnim virom ultravijolične svetlobe lahko vidimo veliko več, kot lahko danes vidimo z običajnim mikroskopom.
Dr. Sergey Kruk je dejal, da bi tehnologijo Avstralske nacionalne univerze lahko uporabili tudi v industriji polprevodnikov kot ukrep za nadzor kakovosti za zagotovitev poenostavljenega proizvodnega procesa. "Računalniški čipi so sestavljeni iz zelo majhnih komponent z velikostjo značilnosti skoraj milijardo metra. Med proizvodnjo čipov bi bilo koristno, da bi proizvajalci uporabili majhen vir ekstremne ultravijolične svetlobe za spremljanje procesa v realnem času, tako da lahko morebitne težave odpravijo biti zgodaj diagnosticiran."
Na ta način lahko proizvajalci prihranijo vire in čas pri izdelavi slabših čipov in tako povečajo izkoristek izdelave čipov. Ocenjuje se, da bi vsak 1-odstotni porast proizvodnje računalniških čipov lahko prihranil 2 milijardi dolarjev.
"Uspešna avstralska industrija optike in fotonike, ki jo predstavlja skoraj 500 podjetij z gospodarsko dejavnostjo v vrednosti približno 4,3 milijarde dolarjev, postavlja naš visokotehnološki ekosistem v dober položaj za sprejemanje novih svetlobnih virov za dostop do novih svetovnih trgov za nanotehnološko industrijo in raziskave." Sergey Kruk ugotavlja dr.