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Primo obiettivo a produrre immagini nanometriche con luce visibile
Quando si tratta di microscopia, la cosa più piccola che puoi risolvere è limitata dalla lunghezza d'onda della luce che stai usando. Con la luce visibile, il limite è di circa 200 nm, ovvero le dimensioni di un virus del morbillo.
Oggi, Allard Mosk dell'Università di Twente nei Paesi Bassi e alcuni amici dimostrano un tipo completamente nuovo di microscopia che raddoppia questa risoluzione. Per dimostrare che funziona, usano la luce laser a 561 nm per visualizzare nanoparticelle d'oro di soli 97 nanometri di diametro e dicono che dovrebbe essere possibile fare ancora meglio.
Ma la cosa più sorprendente di questa tecnica è l'obiettivo che utilizza. Mosk e co realizzano il loro trucco utilizzando un pezzo di vetro smerigliato piatto (cioè una lastra trasparente che è incisa su un lato in modo da disperdere completamente la luce che passa attraverso). Ecco come.
Innanzitutto, immagina cosa fa questa lastra smerigliata a un'onda piana di luce che la attraversa. L'onda piatta colpisce la superficie incisa e si disperde in tutte le direzioni. Una parte della luce continua poi nel vetro sebbene il fronte d'onda non sia più piatto ma drammaticamente distorto. La luce distorta emerge quindi dall'altro lato (trasparente) del vetro e ora appare come una specie di puntino casuale.
Mosk e colleghi registrano questo fronte d'onda distorto utilizzando un chip CCD e ne elaborano la forma.
Ora immagina di nuovo la configurazione con una leggera differenza. Questa volta, prima che l'onda di luce piana colpisca la superficie di diffusione, Mosk e compagni la inviano attraverso un modulatore di luce spaziale che può distorcere l'onda nel modo che preferiscono.
Mosk e co potrebbero utilizzare le informazioni del primo esperimento per piegare l'onda in arrivo esattamente nel modo giusto per annullare la distorsione dovuta allo strato di dispersione. Gli astronomi usano questo approccio per correggere la luce delle stelle che è distorta dall'atmosfera.
Ma in realtà Mosk e compagni vanno oltre. Distorcono l'onda piana in arrivo in modo tale che lo strato di dispersione la faccia focalizzare. Il punto importante, tuttavia, è che questo punto focale è molto più stretto di quello che si può ottenere con una normale lente che si basa solo sulla rifrazione. Questo è ciò che consente la risoluzione più elevata.
La loro attrezzatura è così precisa che può controllare esattamente dove appare il punto focale e può persino spostarlo. Ciò consente loro di creare un'immagine scansionando il punto focale avanti e indietro attraverso l'oggetto in esame per creare un'immagine 2D.
Mosk e co dimostrano la tecnica eseguendo l'imaging di nanoparticelle d'oro di soli 97 nm di diametro, ma affermano che dovrebbe funzionare fino a 72 nm. Il nostro lavoro è la prima lente che fornisce una risoluzione nel regime dei nanometri alle lunghezze d'onda visibili, dicono.
Questa è una tecnica elegante e potente che potrebbe avere un'ampia applicazione. La lente, che è in realtà una lastra piatta di fosfuro di gallio che è stata incisa con acido su un lato, è economica e facile da realizzare. È inoltre esente dalle aberrazioni e dalle distorsioni che affliggono i progetti convenzionali basati sulla rifrazione.
È facile immaginare che venga adottato rapidamente in molti laboratori.
Rif: arxiv.org/abs/1103.3643 : Lente a dispersione risolve strutture inferiori a 100 nm con luce visibile
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