Новый способ получения фотографий в наномасштабе — да будет цвет!

Новая технология цветной фотографии с использованием высокоэффективного зонда может сверхфокусировать белый свет в пятно размером 6 нанометров для получения цветных изображений в наномасштабе.

Новый способ получения фотографий в наномасштабе — да будет цвет!

Ученые разработали новые материалы для электроники следующего поколения, настолько крошечные, что они не только неразчимы при плотной упаковке, но и не отражают достаточно света, чтобы показать мелкие детали, такие как цвета, даже с помощью самых мощных оптических микроскопов. Например, под оптическим микроскопом углеродные нанотрубки выглядят сероватыми. Неспособность различать мелкие детали и различия между отдельными частями наноматериалов затрудняет для ученых изучение их уникальных свойств и поиск способов усовершенствования их для промышленного использования.

В новом отчете в Nature Communications исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде описывают революционную технологию визуализации, которая сжимает свет лампы в пятно нанометрового размера. Он держит этот свет на конце серебряной нанопроволоки, как студент Хогвартса, практикующий заклинание "Люмос", и использует его для выявления ранее невидимых деталей, включая цвета.

Прогресс, улучшающий разрешение цветных изображений до беспрецедентного уровня в 6 нанометров, поможет ученым увидеть наноматериалы достаточно подробно, чтобы сделать их более полезными в электронике и других приложениях.

Новый способ получения фотографий в наномасштабе — да будет цвет!

Источник: Ma et. al.

«Белый» свет от вольфрамовой лампы фокусируется на кончике серебряной нанопроволоки для проверки рассеяния и поглощения света образцом с высокой точностью.

Минг Лю и Руосюэ Ян, доценты инженерного колледжа Марлана и Розмари Борн в Калифорнийском университете в Риверсайде, разработали этот уникальный инструмент с помощью методики суперфокусировки, разработанной командой. Этот метод использовался в предыдущей работе для наблюдения колебаний молекулярных связей с пространственным разрешением в 1 нанометр без необходимости использования какой-либо фокусирующей линзы.

В новом отчете Лю и Ян модифицировали инструмент для измерения сигналов, охватывающих весь видимый диапазон длин волн, который можно использовать для передачи цвета и изображения электронных полосовых структур объекта, а не только колебаний молекул. Инструмент сжимает свет от вольфрамовой лампы в серебряную нанопроволоку с почти нулевым рассеянием или отражением, где свет переносится колебательной волной свободных электронов на поверхности серебра.

Конденсированный свет покидает наконечник серебряной нанопроволоки, радиус которого составляет всего 5 нанометров, по конической траектории, как луч света от фонарика. Когда наконечник проходит над объектом, его влияние на форму и цвет луча обнаруживается и записывается.

Новый способ получения фотографий в наномасштабе — да будет цвет!

Затем свет фокусируется в спектрометр, где он образует крошечную форму кольца. Сканируя зондом область и записывая два спектра для каждого пикселя, исследователи могут сформулировать изображения поглощения и рассеяния с помощью цветов. Первоначально сероватые углеродные нанотрубки получают свою первую цветную фотографию, а отдельная углеродная нанотрубка теперь имеет шанс показать свой уникальный цвет.

Атомарно-гладкая серебряная нанопроволока с острым концом и ее оптическая связь и фокусировка практически без рассеяния имеют решающее значение для получения изображений. В противном случае на заднем плане будет сильный рассеянный свет, который испортит изображение.

Исследователи ожидают, что новая технология может стать важным инструментом, который поможет полупроводниковой промышленности создавать однородные наноматериалы с одинаковыми свойствами для использования в электронных устройствах. Новый метод полноцветного наноизображения также может быть использован для улучшения понимания катализа, квантовой оптики и наноэлектроники.

Читайте также

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

В Китае создали простую роборуку BioflexBot, которая оказалась гибче человеческой

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

ИИ помог найти опасную уязвимость Zoom всего за 20 запросов

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

Цифровые двойники помогут наделить вагон-термос беспрецедентными свойствами

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В МАИ научили дроны видеть препятствия и думать самостоятельно

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В России создают автономных роботов для огнеупорного производства

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

В Японии возник острый дефицит углекислого газа

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

«Умный» столик для разварки кристаллов спасет электронику от брака

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Ученые виртуально развернули и прочли свитки папируса, обугленные при извержении Везувия

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Робот МФТИ установил рекорд сборки головоломки «мегаминкс» за 9,6 секунды

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Медицинские технологии, в которые почти невозможно поверить

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

Квантовый двигатель нарушает законы термодинамики, генерируя работу и холод одновременно

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

ИИ в джунглях: как в Коста-Рике тестируют сообразительность диких обезьян

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»

Телескоп James Webb обнаружил возможный новый тип космических объектов — «звезду-черную дыру»

Эмулятор PlayStation 5 впервые запустил Astro’s Playroom на Steam Deck

Эмулятор PlayStation 5 впервые запустил Astro’s Playroom на Steam Deck

Virgin Galactic отложила возвращение космических туристов до февраля 2027 года

Virgin Galactic отложила возвращение космических туристов до февраля 2027 года

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях

Новое исследование объяснило, почему мы пишем злые комментарии в соцсетях