Лазеры увеличили чувствительность микроскопов в 20 раз

Лазеры увеличили чувствительность микроскопов в 20 раз

Благодаря лазерам чувствительность электронных микроскопов выросла в 20 раз. Теперь эти устройства смогут «ощутить» вес даже одного-единственного вируса (он примерно в 100 миллиардов раз легче комара). О новом изобретении сообщается в журнале Nature Communications.

Атомно-силовые микроскопы собирают информацию о рельефе измеряемой поверхности с помощью измерительного зонда (в качестве которого применяется наноразмерное острие). Проблема в том, что при комнатной температуре зонды (они примерно в 500 раз тоньше волоса) подвержены вибрациям, что сильно искажает точность измерений.

Ученые из Австралийского национального университета придумали охлаждать зонд (позолоченный нанопровод из сплава серебра и галлия) лучами лазеров — до минус 265 градусов по Цельсию. Воздействие лазера само по себе заставляет нанопрововод вибрировать, однако исследователи добились синхронизации этих вибраций, и так практически ликвидировали колебания зонда, вызванные температурой окружающей среды.

Однако микроскопом нельзя пользоваться, пока включен лазер, так как энергия последнего полностью перекрывает сигналы от обследуемого объекта. Нужно отключить лазерную систему охлаждения и сделать все необходимые измерения за несколько миллисекунд, пока зонд снова не нагрелся (и, если потребуется, повторить этот цикл).

Атомно-силовые микроскопы были впервые сконструированы в середине 1980-х годов. Они дают разрешение, в 1000 раз превышающее теоретический предел для оптических устройств. Острие (игла из нанопровода) крепится на зонд: когда тот приближается к поверхности обследуемого объекта, электромагнитные силы начинают двигать нанопровод. Эти движения фиксируются аппаратом, как «тень» мельчайших частиц материи. Благодаря атомно-силовым микроскопам ученые впервые смогли увидеть атомы и молекулы в динамике.

Lenta.ru

Похожие новости:
Ученые увеличили КПД прозрачных солнечных батарей
Специалисты из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе разработали эффективные прозрачные солнечные батареи. Это изобретение было сделано еще в прошлом году, но сейчас его создатели вдвое увеличили КПД батарей, сообщает «Азиатский репортер». Ученые из Калифорнийского института в Лос-Анджелесе смогли значительно увеличить эффективность прозрачных ..
2013-07-31 1943 0 Технология
0
Ученые увеличили чувствительность датчиков
Инженеры Университета Пенсильвании на основе модели, состоящей из наноантенн, разработали новый способ превращения инфракрасного света в механическое движение, который откроет путь к созданию более чувствительных инфракрасных камер и более компактных химических методов анализа.Исследование было проведено ..
2013-05-23 809 0 Технология
0
Инженеры научили поддельные отпечатки пальцев чувствовать текстуру и звук
Инженеры из Южной Кореи научили искусственные отпечатки пальцев чувствовать текстуру поверхностей и воспринимать звуковые колебания. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science Advances, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Science News.В своей работе ..
2015-11-01 811 0 Технология
0
Ученые имплантировали лазеры в живые клетки
Британским ученым удалось имплантировать миниатюрные лазеры в живые клетки. Теперь с помощью этих устройств можно будет отслеживать перемещения отдельных клеток на протяжении нескольких дней и даже недель. О новой технологии рассказывается на страницах журнала Nano Letters, ..
2015-07-24 3709 0 Технология
0
Инфракрасный свет научились превращать в видимый
Ученые разработали соединение, которое способно превращать свет в ближнем инфракрасном диапазоне в широкополосной белый свет. Изобретение предоставляет дешевый и эффективный способ получить видимый свет. О нем сообщается в журнале Science.Нильс Вильгельм Роземанн (Nils Wilhelm Rosemann) и его коллеги ..
2016-06-10 908 0 Технология
0
Кемеровский госуниверситет получил мощнейший микроскоп
На днях пресс-служба КемГУ сообщила о новом приобретении. Кемеровский государственный университет обзавелся уникальным электронным микроскопом, самым мощным в Кузбассе. В России таких микроскопов единицы. Новый прибор продемонстрировали председателю Сибирского отделения РАН академику Александру Асееву и директору ..
2013-02-8 982 0 Технология
1
LaserSaber: световой меч из Звёздных воин теперь реальность
Мы не сомневаемся в огромном количестве поклонников «Звёздных войн», которые неоднократно мечтали о приобретении светового меча. Это оружие одобренное джедаями, напоминающее меч, но с лезвием сформированным из цветного света. Заполучить в своё распоряжении такой меч — мечта, которая на сегодняшний день становится ..
2012-05-9 1669 0 Технология
0
Новосибирские ученые разработали стандарт измерения наноматериалов
Новосибирские ученые из Института физики полупроводников имени Ржанова разработали стандарт измерений для наноматериалов. Об этом сообщает «Интерфакс» со ссылкой на старшего научного сотрудника института Сергея Косолобова. «Мы создали эталонный объект, его зарегистрировали в Государственном реестре средств измерений РФ, он используется, ..
2015-05-05 1072 0 Технология
0
Новая сверхтонкая линза работает за счет фазового сдвига
Ученые разработали сверхтонкую линзу, в которой фокусировка осуществляется с помощью фазового сдвига света, сообщает Phys.Org. Работа исследователей опубликована в журнале Nano Letters.Устройство представляет собой кремниевый диск, на который при помощи литографии пучком электронов наносятся золотые ..
2012-09-21 904 0 Технология
0
Разработана сверхтонкая линза без аберраций
Ученые разработали сверхтонкую линзу, в которой фокусировка осуществляется с помощью фазового сдвига света. Работа опубликована в журнале Nano Letters, ее краткое содержание приводит Phys.Org со ссылкой на Американское физическое общество. Устройство представляет собой кремниевый диск, на который при помощи литографии пучком электронов наносили ..
2012-09-21 805 0 Технология
0
Ученые нашли метод изготовления дешевых полупроводников
Группа инженеров Университета Северной Каролины обнаружили, что укладка материалов толщиной в один атом может создать полупроводник, который эффективно осуществляет перенос заряда, несмотря на несоответствие кристаллических структур материалов. Технологическое решение американских ученых позволит снизить стоимость ..
2014-12-11 5713 0 Технология
1
Новый робот приступит к работе на атомной станции
Новый усовершенствованный робот присоединиться к работам по дезактивации реактора на атомной станции Фукусима № 1 в Японии. Дистанционно управляемый робот, способный оценивать обстановку в деталях, и разработанный, чтобы помочь вывести из эксплуатации атомный реактор "Фукусима-1", пострадавший от стихийного бедствия, будет проходить ..
2015-09-26 1136 0 Технология
0
Ученые создали сенсор ночного видения для линз
Контактные линзы с функцией ночного видения могли бы отлично вписаться в научно-фантастический фильм, но новые исследования показали, что существует способ, чтобы действительно придать нашим глазам возможность видеть в темноте. Группа ученых Electrical Engineers из Университета штата Мичиган создали ..
2014-04-07 1478 0 Технология
0
Новая лазерная система может достать до Марса
Возможно, Юпитер или Марс не так уж и далеки, как нам кажется. Новая лазерная система, разработанная в лаборатории реактивного движения НАСА, в Калифорнийском технологическом институте, может преодолевать межпланетные расстояния и оставлять свой миллиметровый след, сообщает lolnews.ru. Такая установка может без проблем ..
2013-07-20 857 0 Технология
0
Инженеры-электрики изобрели самые маленькие нанолазеры
Команда исследователей из университета Калифорнии (Сан-Диего) создала два поразительных устройства. Первым устройством является самый маленький нанолазер, который имеется на сегодняшний день (имеющий комнатную температуру), а второе, более поразительное устройство — это высокоэффективный «беспороговый» лазер, который ..
2012-02-12 1441 0 Технология
0