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:
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 2358 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 2444 0 Технология
-1
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 1757 0 Технология
0
Минэнерго США делает ставку на безуглеродные ядерные технологии
Министерство энергетики США планирует инвестировать $3,5 млн в новое поколение ядерных энергетических технологий. В настоящее время над созданием усовершенствованных ядерных реакторов работают General Atomics, GE Hitachi, Gen4 Energy и Westinghouse. Их целью является разработка более совершенных технологий, чем легководные ..
2013-08-14 1994 0 Технология
0
Японцы усовершенствовали ноги робота
С тех пор, как двуногие роботы сделали свои первые шаги, мало что изменилось в конструкции их ног. Как правило, ноги роботов создавались по простой схеме с использованием шести электромоторов: три для бедра, один - для колена и два для голеностопного сустава. И хотя подобная конструкция доказала свою ..
2013-06-2 2675 0 Технология
0
DARPA продолжает развивать  собаку-робота
Финансируемая DARPA, собака-робот, разработки Boston Dynamics, была усовершенствована. Новая функция поможет военным в доставке оборудования по пересеченной местности. Механизм в виде отростка называют по-разному: «голова», «рука на лице», «собачий хобот». Независимо от терминологии, собака-робот получила ..
2013-03-4 2322 0 Технология
0
Российские ученые научились варить несовместимые металы
Новосибирские учёные придумали, как сделать самолёты, ракеты и ядерные электростанции ещё прочнее, а значит, безопаснее. Технологию, способную обеспечивать сварку несочетаемых материалов, разработали ученые из Новосибирска – уникальный метод может использоваться в ракетной, авиационной промышленности и при строительстве атомных электростанций. ..
2013-01-16 2499 0 Технология
0
Кибернетическая медицина в настоящем и будущем
13 августа 2014 года Общественное движение «Россия 2045» организует научно-популярную лекцию доктора биологических наук Александра Фролова на тему «Кибернетическая медицина в настоящем и будущем» о продлении жизни и замене биологических тканей, органов и сенсорных систем искусственными устройствами. Участие ..
2014-08-05 2907 0 Технология
0
Первый протез, управляемый силой мысли
На встрече, посвященной разработкам в области био-кибернетических технологий, организованной Общественным движением «Россия 2045» (http://2045.ru), был представлен один из самых совершенных в мире бионических протезов рук BeBionic 3. Обладатель уникального высокотехнологичного протеза Найджел Экланд, потерявший руку 6 лет назад в результате ..
2013-08-8 5815 0 Технология
0
Впервые создано биомеханическое человеческое сердце
Ученые и инженеры создали сердце-киборг, состоящее из комбинации искусственных материалов и живой тканий. Новое устройство может помочь миллионам людей, которые ждут пересадки сердца. Французская компания Carmat создала новый тип искусственного сердца, который сочетает синтетические и биологические ..
2013-06-8 2193 0 Технология
0
Бетон из мусора: Европа на пороге новых технологий
В будущем здания неизбежно будут строиться с учётом последующей утилизации. Как будут перерабатываться бетонные сооружения, можно увидеть уже сегодня. Горнодобывающая промышленность всё более серьёзно просматривается к городским свалкам, которые являются кладбищами ценных металлов, используемых в электронике. Однако есть и другой ..
2013-09-29 2978 0 Технология
0
Молекулы из будущего
Современная медицина - лекарства, методы, технологии - достигла предела своего развития и стоит на пороге мощного технологического рывка. То, что еще 5-10 лет назад казалось фантастическими предположениями, в ближайшие годы станет реальностью практического здравоохранения. Это еще раз подтвердила недавно прошедшая церемония открытия ..
2013-11-29 1846 0 Технология
0
Готовить спортсменов будут по генетическим технологиям
В российском спорте начинается новая эра: для подготовки спортсменов внедряются генетические технологии. Пример для подражания - Китай, где чемпионов "вырастили" еще к Олимпиаде-2008... Сенсационные данные озвучил руководитель Федерального медико-биологического агентства Владимир УЙБА: он сообщил, что в российском спорте "взяли на вооружение генетические ..
2013-07-7 1987 0 Технология
0
Intel: наш 10-нм технологический процесс будет лучшим
Корпорация Intel подтвердила задержку массового производства центральных процессоров с применением 10-нм технологического процесса до второй половины 2017 года. Производитель микросхем утверждает, что в связи с трудностями в освоении новых норм производства ей придётся растянуть жизненный цикл 14-нм ..
2015-07-19 5014 0 Технология
-1
Сам себе донор: стволовые клетки в Беларуси
Есть убеждение, что стволовые клетки — это некий медицинский хит, родившийся совсем недавно, и что технологии выращивания органов из собственного "строительного материала" способны заменить абсолютно все виды лечения тяжелых болезней. Так ли это или нам просто очень хочется верить во всесилие нового ..
2012-02-5 3261 0 Технология
0