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
Наука и техника00:03Сегодня
На поверхности Венеры (в представлении художника)

Русская планета

Объяснены аномальные результаты советской миссии к Венере
Дональд ТрампНесвобода вместо свободы
Что стоит за новым охлаждением отношений США и Кубы
Останки Карлоса КастаньоРоман с кокаином
В Колумбии ультраправые наркокартели невероятно жестоко расправляются с леваками
Ни поплавать, ни поездить
Самые странные санкции и неожиданные проблемы из-за них
Богемская рапсодия
Жертвоприношения, ритуалы и пьянство в самом закрытом мужском клубе США
Цена ошибки
Неправильно понятая депеша стала причиной начала Корейской войны
Тест УАЗ Пикап, VW Amarok и Fiat Fullback
Маленький триумф больших машин, или странное путешествие к странному озеру
Ралли старинных машин
Фотографии с московской гонки классических автомобилей
Тюнинг бюджетных тачек
У вас «Логан»? Не отчаивайтесь — и его можно сделать очень крутым
5 фактов об универсале Lada Vesta
Все, что пока известно о двух новых модификациях «Весты»
Вите надо выйти
Соседи несколько лет травят москвича, который отказывается переселяться
Без свидетелей
Дома для тех, кто ненавидит соседей
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Классовая борьба
На смену дешевым квартирам в Москве пришел новый вид жилья
Да катитесь вы
Семейная пара отказалась от квартиры и поселилась в автобусе