Gli scienziati hanno scattato foto a colori di nano-oggetti: tornerà utile nell'elettronica del futuro

Gli scienziati americani hanno utilizzato una sonda altamente efficiente per focalizzare la luce bianca in un punto

6 nanometri e ottenere fotografie a colori dei nanotubi di carbonio. Viene pubblicato un rapporto con i risultati del lavoro.Nature Communications.

Gli scienziati hanno sviluppato nuovi materiali perelettronica di ultima generazione. Sono così piccoli che non riflettono abbastanza la luce, rendendo impossibile vedere i dettagli colorati fini. Anche i microscopi ottici più potenti non aiutano. Ad esempio, al microscopio ottico, i nanotubi di carbonio appaiono grigiastri. Ciò rende difficile per gli scienziati studiare le loro proprietà uniche e trovare modi per migliorarle per l'uso industriale.

Ricercatori dell'Università della California atRiverside descrive una rivoluzionaria tecnologia di imaging che comprime la luce della lampada in un punto di dimensioni nanometriche. Questo aiuta a far risaltare dettagli precedentemente invisibili, inclusi i colori. La tecnologia, che migliora la risoluzione delle immagini a colori a un livello senza precedenti di 6 nm, aiuterà gli scienziati a vedere i nanomateriali in modo abbastanza dettagliato da renderli più utili nell'elettronica e in altre applicazioni.

Ming Liu e Ruoxue Yang, assistenti professori della Facoltà di IngegneriaMarlana e Rosemary Bourne dell'Università della California, Riverside, hanno utilizzato tecniche di superfocus per sviluppare uno strumento unico. Il metodo è già stato utilizzato in lavori precedenti dagli scienziati per osservare le vibrazioni dei legami molecolari con una risoluzione spaziale di 1 nanometro senza la necessità di lenti di focalizzazione.

Ora gli scienziati hanno modificato lo strumento permisure di segnali che coprono l'intera gamma di lunghezze d'onda visibili. Può essere utilizzato per trasmettere il colore e l'immagine delle strutture a strisce elettroniche di un oggetto, non solo le vibrazioni molecolari. Lo strumento comprime la luce di una lampada al tungsteno in nanofili d'argento con dispersione o riflessione quasi pari a zero. Lì, la luce sulla superficie dell'argento è trasportata da un'onda vibrazionale di elettroni liberi.

Di conseguenza, la luce condensata se ne vauna punta di nanofilo d'argento con un raggio di soli 5 nm, lungo un percorso conico, come un raggio di luce di una torcia. Quando la punta passa sopra un oggetto, viene rilevato e registrato il suo effetto sulla forma e sul colore del raggio.

"Questo è simile a come una persona usa un grandedito per controllare lo spruzzo d'acqua dal tubo - spiegano gli scienziati. "Sapete come ottenere il modello di spruzzo desiderato cambiando la posizione del pollice e, allo stesso modo, nell'esperimento, leggiamo il modello di luce per estrarre i dettagli dell'oggetto che blocca l'ugello della luce da 5 nm".

La luce viene quindi focalizzata in uno spettrometro doveforma un minuscolo anello. Scansionando un'area con una sonda e registrando due spettri per ogni pixel, i ricercatori possono formulare immagini di assorbimento e dispersione usando i colori. I nanotubi di carbonio inizialmente grigiastri diventano colorati, ognuno con il proprio colore.

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