Australija koristi nanočestice za dizajn novog izvora svjetlosti koji pomaže poboljšati kvalitet i prinos čipa

Grupa fizičara sa Australijskog nacionalnog univerziteta (ANU) i Univerziteta Adelaide nedavno je objavila da su razvojem novog izvora svjetlosti pomoću nanočestica uspjeli promatrati svijet izuzetno malih objekata hiljadama puta manjih od ljudske kose, koji obećava da će dovesti do značajnog napretka u medicini i drugim tehnologijama.
Istraživanje bi moglo imati veliki utjecaj na medicinsku nauku pružanjem isplativog rješenja za analizu sićušnih objekata koji se ranije nisu mogli "vidjeti" mikroskopom, a rad bi mogao koristiti i industriji poluvodiča poboljšanjem kontrole kvaliteta u kompjuterskim čipovima. proizvodnja.
Tehnika Australijskog nacionalnog univerziteta koristi pažljivo dizajnirane nanočestice za povećanje frekvencije svjetlosti koju vide kamere i druge tehnike za faktor sedam. Ne postoji ograničenje koliko se frekvencija svjetlosti može povećati, rekli su istraživači. Što je frekvencija veća, to je manji objekt koji vidimo sa izvorom svjetlosti.
Tehnologija, za koju je potrebna samo jedna nanočestica za rad, mogla bi se primijeniti na mikroskope kako bi pomogla naučnicima da uveličaju svijet ultra-sitnih objekata sa 10 puta većom rezolucijom od tradicionalnih mikroskopa. Ovo će omogućiti istraživačima da proučavaju objekte koji bi inače bili premali da ih vide, kao što su unutrašnja struktura ćelija i pojedinačni virusi. A mogućnost analize takvih sićušnih objekata mogla bi pomoći naučnicima da bolje razumiju i bore se protiv određenih bolesti i zdravstvenih stanja.
"Tradicionalni mikroskopi mogu proučavati samo objekte veće od 10 milionitih delova metra. Međutim, postoji rastuća potreba u nizu oblasti, uključujući i medicinsku oblast, da bi se mogli analizirati mali objekti od jedne milijarde metra", rekla je glavna autorica dr. Anastasiia Zalogina sa Škole za istraživanje fizike na Australijskom nacionalnom univerzitetu i Univerzitetu Adelaide, "a naša tehnologija može pomoći u ispunjavanju ove potražnje."
Nanotehnologija razvijena na Australijskom nacionalnom univerzitetu mogla bi pomoći u stvaranju nove generacije mikroskopa koji bi mogli proizvesti detaljnije slike, rekli su istraživači.
"Naučnici koji žele da generišu veoma uvećane slike veoma malog objekta nanorazmera ne mogu da koriste tradicionalni optički mikroskop. Umesto toga, moraju se osloniti na tehnike mikroskopije super rezolucije ili koristiti elektronski mikroskop za proučavanje ovih sićušnih objekata", primetio je dr. Zalogina, " " ali ova tehnika je spora i tehnologija je veoma skupa, obično košta više od milion dolara. Još jedan nedostatak elektronske mikroskopije je to što može oštetiti fine uzorke koji se analiziraju, dok optička mikroskopija ublažava ovaj problem."
Dok naše oči ne mogu otkriti infracrveno i ultraljubičasto svjetlo, potencijalno ih možemo "vidjeti" kroz kamere i druge tehnologije. Koautor dr Sergej Kruk, takođe sa Australijskog nacionalnog univerziteta, rekao je da su istraživači zainteresovani za dobijanje svetlosti veoma visoke frekvencije, poznatog i kao "ekstremno ultraljubičasto". Možemo vidjeti manje stvari s ljubičastom svjetlošću nego s crvenim svjetlom. A sa ekstremnim ultraljubičastim izvorom svjetlosti, možemo vidjeti mnogo više od onoga što danas možemo vidjeti konvencionalnim mikroskopom.
Dr Sergej Kruk je rekao da bi se tehnologija Australijskog nacionalnog univerziteta mogla koristiti iu industriji poluprovodnika kao mjera kontrole kvaliteta kako bi se osigurao pojednostavljen proizvodni proces. "Kompjuterski čipovi se sastoje od vrlo sićušnih komponenti sa veličinama od skoro milijardnog dela metra. Tokom proizvodnje čipova, za proizvođače bi bilo korisno da koriste sićušni izvor ekstremnog ultraljubičastog svetla za praćenje procesa u realnom vremenu kako bi bilo kakvi problemi mogli biti rano dijagnostikovan."
Na ovaj način, proizvođači mogu uštedjeti resurse i vrijeme u proizvodnji inferiornih čipova, čime se povećava prinos proizvodnje čipova. Procjenjuje se da bi svaki porast od 1 posto u proizvodnji kompjuterskih čipova mogao uštedjeti 2 milijarde dolara.
"Uspješna australska industrija optike i fotonike, koju predstavlja gotovo 500 kompanija sa približno 4,3 milijarde dolara ekonomske aktivnosti, stavlja naš visokotehnološki ekosistem u dobru poziciju za usvajanje novih izvora svjetlosti za pristup novim globalnim tržištima za industriju nanotehnologije i istraživanja." dr Sergej Kruk je primetio.