Лазеры увеличили чувствительность микроскопов в 20 раз

Благодаря лазерам чувствительность атомно-силовых микроскопов выросла в 20 раз. Теперь эти устройства смогут «ощутить» вес даже одного-единственного вируса (он примерно в 100 миллиардов раз легче комара). О новом изобретении сообщается в журнале Nature Communications.

Атомно-силовые микроскопы собирают информацию о рельефе измеряемой поверхности с помощью измерительного зонда (в качестве которого применяется наноразмерное острие). Проблема в том, что при комнатной температуре зонды (они примерно в 500 раз тоньше волоса) подвержены вибрациям, что сильно искажает точность измерений.

Ученые из Австралийского национального университета придумали охлаждать зонд (позолоченный нанопровод из сплава серебра и галлия) лучами лазеров — до минус 265 градусов по Цельсию. Воздействие лазера само по себе заставляет нанопрововод вибрировать, однако исследователи добились синхронизации этих вибраций, и так практически ликвидировали колебания зонда, вызванные температурой окружающей среды.

Однако микроскопом нельзя пользоваться, пока включен лазер, так как энергия последнего полностью перекрывает сигналы от обследуемого объекта. Нужно отключить лазерную систему охлаждения и сделать все необходимые измерения за несколько миллисекунд, пока зонд снова не нагрелся (и, если потребуется, повторить этот цикл).

Атомно-силовые микроскопы были впервые сконструированы в середине 1980-х годов. Они дают разрешение, в 1000 раз превышающее теоретический предел для оптических устройств. Острие (игла из нанопровода) крепится на зонд: когда тот приближается к поверхности обследуемого объекта, электромагнитные силы начинают двигать нанопровод. Эти движения фиксируются аппаратом, как «тень» мельчайших частиц материи. Благодаря атомно-силовым микроскопам ученые впервые смогли увидеть атомы и молекулы в динамике.

Обсудить
Протесты сторонников «Братьев-мусульман»«Я не думаю, что мы застали конец эпохи диктаторов»
Ведущий американский востоковед об исламе, терроре и роли США на Ближнем Востоке
TEHRAN, Nov. 19, 2015 (Xinhua) -- Iranian engineers work at the South Pars gas field at the southern Iranian port of Assalouyeh, Iran, Nov. 19, 2015. The South Pars/North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. The South Pars or North Dome field is a natural gas condensate field located in the Persian Gulf. It is one of the world's largest gas fields, shared between Iran and Qatar. (Xinhua/Ahmad Halabisaz) (Credit Image: Global Look Press via ZUMA Press)
Photographer: © Ahmad HalabisazПризрачная угроза
Сможет ли иранский газ бросить вызов интересам России?
С братским приветом
В убийстве Ким Чен Нама официально обвинили Пхеньян
Желтую расу — в лагеря
Жизнь японцев, интернированных в США во время войны
«Макконахи должен петь в кино чаще»
Кто собрал в мультмюзикле «Зверопой» сборную поющих звезд и при чем здесь Blur
Под музыку Стравинского
На сцене Александринского театра показали оперу-ораторию «Царь Эдип»
Битти или не быть
Что интересного было на церемонии вручения «Оскаров»
Обладатели премии «Оскар-2017»
Лучшим фильмом стал «Лунный свет»
«Тем, кто себя не любит, не помогут диеты и тренировки»
Фитнес-модель из Австралии — о долгом пути к красоте и здоровью
Фантастическая четверка
Люди со сверхъестественными способностями помогут ученым победить болезни
«Местные со мной два года не здоровались»
История программистки из Москвы, переехавшей в итальянские Альпы
Мимимиметр сломался
Азиатский бум на умилительных собак пришел в Instagram
Могу Q5, могу не Q5
Чем на самом деле отличается новая Audi Q5 от старой: первый тест-драйв
Все, что нужно знать о бигфутах
Большие колеса, большие моторы и большое веселье: 8 фактов о бигфутах
Феерические внедорожники-концепты из 80-х
Самые яркие экспериментальные внедорожники самой яркой эпохи
Самые крутые и самые ужасные машины доставки
Сосиски и орехи – машины, которые используют пиццерии, закусочные и не только
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Дворянское гнездо
Один из самых шикарных в мире домов нашли в диком лесу
«Пусть меня захоронят в отравленную, но родную землю»
Почему люди отказываются покидать чернобыльскую зону: реальные истории
Поставили баком
Англичане сделали идеальный дом из резервуара для воды