Одной из нерешенных проблем нанотехнологий остается создание микроскопа, который позволял бы получить четкое изображение наноразмерных объектов. Например, обычная молекула ДНК имеет в длину всего 3 нанометра, она такая крошечная, что не отражает световые волны, длина которых составляет сотни нанометров.
Ученые из Стэндфордского университета заявляют, что им удалось подобрать ключ к решению этой проблемы. Они создали «наноантену-бабочку», устройство в 400 раз меньшее по размеру, чем ширина человеческого волоса. Эта антенна позволяет сжать обычные световые волны в крошечное световое пятно. Ученые полагают, что такая подсветка в будущем позволит создавать четкие фотографии белков, молекул ДНК и синтетических нанообъектов, таких как углеродные нанотрубки. «Одной из наших целей, является создание микроскопа, оснащенного подобными антеннами, который позволит нам сканировать отдельные молекулы», сказал У. И. Морнер (W. E. Moerner), профессор химии в Стэндфорде.
Наноантена-бабочка состоит из двух золотых треугольников, размер каждого из которых составляет около 75 нанометров. Принцип ее работы схож с обычной радиоантенной, различие в том, она улавливает слабое световое излучение, с длиной волны 830 нм, и концентрирует его в световое пятно, размером в 20 нм и в тысячу раз более интенсивное, чем исходное.
Поскольку самая короткая длина волны видимого света — 400 нм, a минимальное разрешение обычного микроскопа 200 нм, применение антенны-бабочки позволит увеличить разрешающую способность 10 раз. У наноантены могло бы найтись еще множество применений, например, ее можно использовать в фотополимеризации или спектрометрии.
Поделиться