استخدم العلماء الأمريكيون مسبارًا عالي الكفاءة لتركيز الضوء الأبيض في مكان ما
طور العلماء مواد جديدة لـإلكترونيات الجيل القادم. إنها صغيرة جدًا لدرجة أنها لا تعكس الضوء الكافي ، مما يجعل من المستحيل رؤية التفاصيل الملونة الدقيقة. حتى أقوى المجاهر الضوئية لا تساعد. على سبيل المثال ، تظهر الأنابيب النانوية الكربونية رمادية اللون تحت المجهر الضوئي. هذا يجعل من الصعب على العلماء دراسة خصائصهم الفريدة وإيجاد طرق لتحسينها للاستخدام الصناعي.
باحثون في جامعة كاليفورنيا فييصف ريفرسايد تقنية تصوير ثورية تضغط ضوء المصباح في بقعة بحجم النانومتر. يساعد هذا في إظهار التفاصيل غير المرئية سابقًا ، بما في ذلك الألوان. ستساعد هذه التقنية ، التي تعمل على تحسين دقة الصور الملونة إلى مستوى غير مسبوق يبلغ 6 نانومتر ، العلماء على رؤية المواد النانوية بتفاصيل كافية لجعلها أكثر فائدة في الإلكترونيات والتطبيقات الأخرى.
مينغ ليو وروكسوي يانغ، أستاذان مساعدان في كلية الهندسةاستخدمت مارلانا وروزماري بورن من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد تقنيات التركيز الفائق لتطوير أداة فريدة من نوعها. وقد تم بالفعل استخدام هذه الطريقة في أعمال سابقة من قبل العلماء لمراقبة اهتزازات الروابط الجزيئية بدقة مكانية تبلغ 1 نانومتر دون الحاجة إلى أي عدسة تركيز.
الآن قام العلماء بتعديل الأداة لـقياسات الإشارات التي تغطي كامل نطاق الطول الموجي المرئي. يمكن استخدامه لنقل لون وصورة الهياكل الشريطية الإلكترونية لجسم ما ، وليس فقط الاهتزازات الجزيئية. تقوم الأداة بضغط الضوء من مصباح التنجستن إلى أسلاك نانوية فضية بدون تشتت أو انعكاس تقريبًا. هناك ، يتم نقل الضوء الموجود على سطح الفضة بواسطة موجة اهتزازية من الإلكترونات الحرة.
نتيجة لذلك ، يترك الضوء المكثفطرف سلك نانوي فضي نصف قطره 5 نانومتر فقط ، على طول مسار مخروطي ، مثل شعاع ضوء من مصباح يدوي. عندما يمر الطرف فوق كائن ، يتم اكتشاف وتسجيل تأثيره على شكل ولون الحزمة.
"هذا مشابه لكيفية استخدام الشخص لحجم كبيرإصبع للتحكم في رش الماء من الخرطوم - أوضح العلماء. "أنت تعرف كيفية الحصول على نمط الرش المطلوب عن طريق تغيير موضع إبهامك ، وبالمثل ، في التجربة ، نقرأ نمط الضوء لاستخراج تفاصيل الكائن الذي يحجب فوهة الضوء 5 نانومتر."
ثم يتم تركيز الضوء في مطياف حيث يكونيشكل شكل حلقة صغيرة. من خلال مسح منطقة بمسبار وتسجيل طيفين لكل بكسل ، يمكن للباحثين صياغة صور الامتصاص وتشتت باستخدام الألوان. تصبح الأنابيب النانوية الكربونية ذات اللون الرمادي في البداية ملونة ، ولكل منها لونها الخاص.
قراءة المزيد
انظر كيف يبدو زحل من القمر. التقطت الصورة بواسطة المركبة الفضائية التابعة لناسا
أكمل هابل رحلة عبر النظام الشمسي الخارجي: ما رآه هناك
سجل مفاعل الاندماج KSTAR رقمًا قياسيًا: فهو يحتفظ بالبلازما لفترة أطول من أي وقت مضى