Austrália používa nanočastice na navrhovanie nového svetelného zdroja, ktorý pomáha zlepšiť kvalitu a výťažnosť čipu

Skupina fyzikov z Austrálskej národnej univerzity (ANU) a Univerzity v Adelaide nedávno oznámila, že vyvinutím nového svetelného zdroja pomocou nanočastíc sa im podarilo pozorovať svet extrémne malých objektov tisíckrát menších ako ľudský vlas. sľubuje, že povedie k výraznému pokroku v medicíne a iných technológiách.
Výskum by mohol mať veľký vplyv na lekársku vedu tým, že poskytne nákladovo efektívne riešenie na analýzu drobných predmetov, ktoré predtým nebolo možné „vidieť“ ani mikroskopom, a práca by mohla byť prínosom aj pre polovodičový priemysel zlepšením kontroly kvality v počítačových čipoch. výroby.
Technika z Austrálskej národnej univerzity využíva starostlivo navrhnuté nanočastice na zvýšenie frekvencie svetla videného kamerami a inými technikami o faktor sedem. Vedci uviedli, že neexistuje „žiadny limit“, do akej miery je možné zvýšiť frekvenciu svetla. Čím vyššia je frekvencia, tým menší objekt vidíme so zdrojom svetla.
Technológia, ktorá na fungovanie vyžaduje iba jednu nanočasticu, by sa mohla použiť na mikroskopy, aby pomohla vedcom zväčšiť svet ultra malých objektov s 10-násobným rozlíšením ako tradičné mikroskopy. To umožní výskumníkom študovať objekty, ktoré by inak boli príliš malé na to, aby ich bolo možné vidieť, ako napríklad vnútornú štruktúru buniek a jednotlivých vírusov. A schopnosť analyzovať takéto drobné predmety by vedcom mohla pomôcť lepšie pochopiť a bojovať proti určitým chorobám a zdravotným stavom.
"Tradičné mikroskopy dokážu študovať len objekty väčšie ako 10 milióntin metra. V mnohých oblastiach, vrátane medicíny, však narastá potreba analyzovať malé objekty s veľkosťou jednej miliardtiny metra," dodal. povedala vedúca autorka Dr. Anastasiia Zalogina z School of Physics Research na Austrálskej národnej univerzite a University of Adelaide, "a naša technológia môže pomôcť splniť tento dopyt."
Nanotechnológia vyvinutá na Austrálskej národnej univerzite by mohla pomôcť vytvoriť novú generáciu mikroskopov, ktoré by mohli vytvárať podrobnejšie obrázky, uviedli vedci.
"Vedci, ktorí chcú vytvárať vysoko zväčšené obrázky veľmi malého objektu nanometrovej mierky, nemôžu použiť tradičný optický mikroskop. Namiesto toho sa musia spoliehať na techniky mikroskopie s vysokým rozlíšením alebo použiť elektrónovú mikroskopiu na štúdium týchto malých objektov," poznamenal Dr. Zalogina. ale táto technika je pomalá a technológia je veľmi drahá, zvyčajne stojí viac ako 1 milión dolárov. Ďalšou nevýhodou elektrónovej mikroskopie je, že môže poškodiť jemné vzorky, ktoré sa analyzujú, zatiaľ čo optická mikroskopia tento problém zmierňuje."
Zatiaľ čo naše oči nedokážu rozpoznať infračervené a ultrafialové svetlo, môžeme ich potenciálne „vidieť“ prostredníctvom kamier a iných technológií. Spoluautor Dr. Sergey Kruk, tiež z Austrálskej národnej univerzity, povedal, že výskumníci majú záujem získať svetlo s veľmi vysokou frekvenciou, tiež známe ako "extrémne ultrafialové". S fialovým svetlom môžeme vidieť menšie veci ako s červeným svetlom. A s extrémnym zdrojom ultrafialového svetla môžeme vidieť oveľa viac ako to, čo dnes môžeme vidieť bežným mikroskopom.
Dr. Sergey Kruk povedal, že technológia z Austrálskej národnej univerzity by sa mohla použiť aj v polovodičovom priemysle ako opatrenie kontroly kvality na zabezpečenie efektívneho výrobného procesu. "Počítačové čipy pozostávajú z veľmi malých komponentov s veľkosťou takmer miliardtiny metra. Počas výroby čipu by bolo pre výrobcov výhodné použiť malý zdroj extrémneho ultrafialového svetla na monitorovanie procesu v reálnom čase, aby sa prípadné problémy mohli byť diagnostikovaný včas."
Týmto spôsobom môžu výrobcovia ušetriť zdroje a čas pri výrobe menej kvalitných čipov, čím sa zvýši výnosnosť výroby čipov. Odhaduje sa, že každé jednopercentné zvýšenie produkcie počítačových čipov by mohlo ušetriť 2 miliardy dolárov.
„Prosperujúci austrálsky optický a fotonický priemysel, zastúpený takmer 500 spoločnosťami s ekonomickou aktivitou približne 4,3 miliardy USD, stavia náš high-tech ekosystém do dobrej pozície na prijatie nových svetelných zdrojov na prístup na nové globálne trhy pre nanotechnologický priemysel a výskum.“ Dr. Sergey Kruk poznamenal.