Суперлинзы: на пороге создания почти совершенных линз

Суперлинзы: на пороге создания почти совершенных линз

Суперлинзы позволят вам увидеть вирус в капле крови и сделают возможным улучшение и удешевление товаров в области электроники. Это позволит создать микроскопы с ультравысоким разрешением, которые станут такой же обыденностью, как видеокамеры в наших мобильных телефонах.

Пока еще никому не удалось создать суперлинзы, известные также как совершенные линзы, несмотря на непрекращающиеся попытки. Возможности оптических линз ограничены природой света, так называемым дифракционным пределом, поэтому даже лучшие образцы не позволяют нам увидеть объекты меньше 200 нанометров, что примерно соответствует размеру самых маленьких бактерий. Сканирующие электронные микроскопы намного превосходят своих оптических собратьев по этому параметру, и для них это значение равняется 1 нанометру. Но их недостаток заключается в высокой цене, громоздкости и низкой портабельности.

Для создания суперлинз потребуются особые метаматериалы: искусственные материалы с такими свойствами, которые невозможно встретить в природе. Ученые уже занимаются разработкой подобных метаматериалов, с целью сделать сказку былью и воплотить в жизнь такие, на первый взгляд волшебные вещи, как плащ-невидимка, квантовая левитация и суперлинзы.

Дурду Гуней, старший преподаватель в области электрической и компьютерной техники в Мичиганском технологическом университете, сделал важный шаг в сторону создания суперлинз, которые позволят создать новое поколение микроскопов, с разрешающей способностью в 100 нанометров.

Секрет заключается в плазмонах, плазменных колебаниях около поверхности тонкой металлической пленки в сочетании с особыми наноструктурами. При возбуждении электромагнитным полем, они собирают световые волны около объекта и преломляют его таким образом, который не встречается в природе и называется отрицательной рефракцией. Это позволяет линзе преодолеть дифракционный лимит. И с случае с моделью Гуней, это позволит нам увидеть объекты, размером с одну тысячную толщины человеческого волоса.

Другим ученым также удалось обойти дифракционный лимит, хотя и не во всем диапазоне видимого света. Модель Гуней продемонстрировала, как метаматериалы могут использоваться для преломления световых волн, начиная с инфракрасного, на всем протяжении видимого диапазона, и вплоть до ультрафиолетового спектра.

Стоимость производства подобных суперлинз будет невысокой, что позволит применять их, в том числе, в мобильных телефонах.

"Они могут применяться в литографии", - микротехнологии производства электроники. "Линзы ограничивают минимальный размер, который вы можете произвести, и замена старых линз на суперлинзы позволит производить более мелкие детали по меньшей цене".

Компьютерные чипы создаются с применением ультрафиолетовых лазеров, которые дорого стоят и трудны в производстве. "С нашими суперлинзами, вы можете использовать красный лазер, как в широко распространенных лазерных указках, что позволит создавать простые, дешевые устройства, просто поменяв линзы".

Но больше всего Гуней рад тому, что дешевые и доступные суперлинзы откроют новый мир, который в прошлом был доступен только ограниченному числу избранных ученых, для широкой общественности.

"Общественный доступ к мощным микроскопам практически отсутствует", - сказал он. "С появлением суперлинз любой сможет почувствовать себя ученым. Люди смогут выкладывать фото своих клеток в Фейсбуке. Это может вызвать новую волну интереса к науке в обществе".

Источник: globalscience.ru

Похожие новости:
Создана самая тонкая в мире линза
Материаловеды из Австралийского Национального Университета  создали самую тонкую в мире линзу — всего в 9 атомных слоев толщиной. Это стало возможным благодаря обнаружению у дисульфида молибдена, материала линз, необычных оптических свойств. Электромагнитной волне, проходящей через очень тонкую ..
2016-03-14 1226 0 Технология
0
Контактные линзы превратят в дисплеи
Ученые разработали прототип бионических контактных линз со встроенным дисплеем, который сможет создавать эффекты "дополненной реальности" или транслировать видео прямо на сетчатку глаза. Футуристическая технология была успешно опробована на кроликах; каких-либо явных побочных эффектов выявлено ..
2012-03-16 1594 0 Технология
0
Ученые изобрели цифровой прототип контактных линз
Научным исследователям из штатов и Финдяндии удалось провести работу, целью которой являлось передача любого цифрового изображения из монитора прямо на глаз (его сетчатку). Также известно и о том, что подобные опыты уже проводились на живом глазе, который воспринял передаваемую ..
2011-11-26 1974 0 Технология
-1
Очки для коррекции зрения – новая разработка ученых
В настоящее время ученые разрабатывают очки и контактные линзы, которые помогут скорректировать зрение у людей, страдающих распространенной формой возрастной потери зрения. Ученый-химик, ставший лауреатом Нобелевской премии, обнаружил способ компенсировать искажения зрения у людей, подверженных ..
2013-07-24 1600 0 Технология
0
Физики сделали «суперлинзу» для передачи электричества на расстояние
Физики под руководством Ярослава Уржумова из Университета Дьюка, создали устройство, которое повышает эффективность электромагнитной индукции для передачи электричества на расстояние. Описание устройства опубликовано в журнале Scientific Reports, кратко о нем можно прочитать на сайте университета. «Суперлинза» представляет собой квадрат ..
2014-01-14 1082 0 Технология
0
В контактных линзах появятся LCD-дисплеи
Бельгийские ученые разработали контактные линзы с LCD дисплеем. Изобретатели из Гентского университета говорят, что новые линзы можно использовать в косметических и лечебных целях. В перспективе же они смогут стать мультимедийными устройствами дополненной реальности. В отличие от существующих контактных линз с LED-дисплеями, которые ..
2012-12-10 1714 0 Технология
0
Игры киберразума: человечество уходит в тень
Шведские ученые разработали умную компьютерную программу, IQ которой сравнимо с человеческим. Означает ли это, что мир стоит на пороге прорыва в создании искусственного интеллекта? Мнение в программе «Утро России» высказал главный редактор журнала «Хакер» Никита Кислицин.Источник: newstube.ru ..
2012-02-28 1516 0 Технология
0
Amazon приспособит дронов для доставки
Крупнейший онлайн-ритейлер Amazon развивает проект по доставке товаров при помощи беспилотников. Об этом сообщил генеральный директор компании Джефф Безос в программе 60 Minutes на канале CBS. Чтобы дрон привез покупку по воздуху, нужно, открыв карточку товара, нажать ..
2013-12-2 953 0 Технология
0
Ячеистый пластик со стальной прочностью оказался легче воды
Ученые из Технологического института в Карлсруэ создали ячеистый композитный пластиковый материал, который обладает прочностью, сравнимой со сталью, и при этом легче воды. Описание материала опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, кратко о нем пишет The Conversation. Получить новый материал ..
2014-02-05 1812 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 1714 0 Технология
0
Живую клетку изучили под рентгеновским микроскопом
Корейские ученые-физики смогли получить первое изображение живой клетки под рентгеновским микроскопом. Результаты соответствующего исследования опубликованы в издании Physical Review Letters. Специально для проведения эксперимента, была выделена живая клетка. Для ее фиксации, ученые разместили ее в специальный раствор и закрепили ..
2013-05-19 1164 0 Технология
0
Память в кубе: новое слово в технологиях
Kомпании Micron и Samsung продемонстрировали новый тип памяти – Hybrid Меmоlу Сubе, сообщает “АйтиБук“. По их мнению, стандарт DDR уже пора отправлять на свалку компьютерной истории. Каждая следующая его спецификация не слишком повышает производительность памяти, так что стоит подумать о чем-то новом, ..
2012-01-11 1578 0 Технология
-1
Разработан материал, отталкивающий любую жидкость
Ученые разработали материал, который отталкивает любую жидкость - как водные растворы, так и жировые, что позволит создавать поверхности, почти не подверженные загрязнению.Любая жидкость, помещенная на поверхность, растекается или собирается в капли, что определяется как свойствами поверхности, так и свойствами самой жидкости, пишет  sunhome.ruВ ..
2012-06-18 3914 0 Технология
0
Ученые нашли дешевый способ создания полупроводников
Сотрудники факультета металлургии университета Юты использовали старую микроволновую печь, для того чтобы быстро создать нанокристаллический полупроводник, используя дешевые и малотоксичные материалы.Они надеются, что этот способ в дальнейшем будет применяться для создания более эффективных фотогальванических солнечных батарей ..
2013-05-6 1387 0 Технология
1
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 1068 0 Технология
0