Рассмотреть наномир

02 марта 2011 года, 18:53
Рассмотреть наномир

Британские ученые продемонстрировали самый мощный на сегодняшний день микроскоп, имеющий разрешение до 50 нанометров, т.е. 50 миллионных долей метра. Например, такой инструмент может позволить разглядеть отдельные вирусы или биомолекулы. Об этом рассказывает BBC.

Методика, делающая возможным такое невиданное разрешение, основана на использовании т.н. «исчезающих волн» (evanescent waves), которые улавливаются микроскопическими стеклянными зернами. Затем поток перенаправляется уже в обычный микроскоп, который и позволяет непосредственно наблюдать невероятно маленькие объекты.

До сих пор возможность прямого наблюдения была ограничена физическим свойством, известным как дифракционный предел (diffraction limit). Для видимой части спектра минимальный размер объекта составляет 200 нм. Все, что меньше, приходилось расматривать с помощью непрямых методов, таких, как атомная микроскопия (atomic force microscopy) или сканирующей электронной микроскопии (scanning electron microscopy). Да, непрямые методы позволяют «видеть» чуть ли не отдельные молекулы и предлагают разрешение до 1 нанометра, но это не сравнится с прямым наблюдением объекта как такового. 

Световые волны, уходящие от всякого объекта, естественным образом распространяются так, что возможность сфокусировать оказывается минимальной. Однако на поверхности объектов возникают вышупомянутые «исчезающие волны», которые, хотя и исчезают на очень коротких дистанциях, зато не ограничены дифракционным пределом. соответственно, если их уловить, то теоретически можно получить гораздо более высокое, чем раньше, разрешение.

Профессор Лин Ли (Lin Li), из Центра исследования лазерных технологий (Laser Processing Research Centre) университета Манчестера (University of Manchester), считает, что одной из важнейших сфер применения разработанной технологии будет биология. Она позволит пристально рассматривать клетки, бактерии и даже вирусы. «Используемые ныне технологии требуют значительного времени; например, подготовка одного образца для люминесцентной микроскопии занимает до двух дней, а вероятность успешной подготовки составляет 10–20%. Эти цифры позволяют оценить потенциальные преимущества прямого наблюдения за клетками». Очевидно, конечно, что биология окажется далеко не единственной отраслью знаний, которой будет полезен подобный инструмент.

Напоследок хотелось бы заметить, что подобный уровень детализации микромира соотносится со все более мощными средствами наблюдения макромира, космоса: самый большой телескоп ближайшего будущего – Европейский Исключительно Большой Телескоп (European Extremely Large Telescope) – необходимо будет позиционировать с точностью до нескольких нанометров.

Просмотров: 2442
Все лента новостей