استرالیا از نانوذرات برای طراحی منبع نور جدید استفاده می کند که به بهبود کیفیت و بازده تراشه کمک می کند

گروهی از فیزیکدانان از دانشگاه ملی استرالیا (ANU) و دانشگاه آدلاید اخیراً اعلام کردند که با توسعه یک منبع نوری جدید با استفاده از نانوذرات، توانسته اند جهان اجسام بسیار کوچکی را که هزاران برابر کوچکتر از موی انسان هستند، رصد کنند. نوید می دهد که منجر به پیشرفت های قابل توجهی در پزشکی و سایر فناوری ها شود.
این تحقیق می‌تواند با ارائه راه‌حلی مقرون‌به‌صرفه برای تجزیه و تحلیل اجسام کوچکی که قبلاً حتی با میکروسکوپ قابل مشاهده نبودند، تأثیر زیادی بر علم پزشکی داشته باشد، و همچنین این کار می‌تواند با بهبود کنترل کیفیت در تراشه‌های کامپیوتری به صنعت نیمه‌رساناها کمک کند. تولید.
تکنیک دانشگاه ملی استرالیا از نانوذرات با دقت طراحی شده استفاده می کند تا فرکانس نور دیده شده توسط دوربین ها و تکنیک های دیگر را تا 7 برابر افزایش دهد. به گفته محققان، "هیچ محدودیتی" برای افزایش فرکانس نور وجود ندارد. هرچه فرکانس بالاتر باشد، جسمی که با منبع نور می بینیم کوچکتر است.
این فناوری که برای کار کردن تنها به یک نانوذره نیاز دارد، می‌تواند روی میکروسکوپ‌ها اعمال شود تا به دانشمندان کمک کند تا جهان اجسام بسیار ریز را با وضوح ۱۰ برابر میکروسکوپ‌های سنتی بزرگ‌نمایی کنند. این به محققان اجازه می دهد تا اشیایی را که در غیر این صورت برای دیدن بسیار کوچک هستند، مانند ساختار داخلی سلول ها و ویروس های منفرد، مطالعه کنند. و توانایی تجزیه و تحلیل چنین اجسام ریز می تواند به دانشمندان کمک کند تا برخی بیماری ها و شرایط سلامتی را بهتر درک کنند و با آنها مبارزه کنند.
"میکروسکوپ های سنتی فقط می توانند اجسام بزرگتر از 10 میلیونیم متر را مطالعه کنند. با این حال، نیاز روزافزونی در طیف وسیعی از زمینه ها، از جمله رشته پزشکی، وجود دارد که بتوان اجسام کوچکی به اندازه یک میلیاردم متر را تجزیه و تحلیل کرد." دکتر Anastasiia Zalogina از دانشکده تحقیقات فیزیک در دانشگاه ملی استرالیا و دانشگاه آدلاید، نویسنده اصلی این مقاله گفت: "و فناوری ما می تواند به پاسخگویی به این تقاضا کمک کند."
به گفته محققان، نانوتکنولوژی توسعه یافته در دانشگاه ملی استرالیا می تواند به ایجاد نسل جدیدی از میکروسکوپ ها کمک کند که می توانند تصاویر دقیق تری تولید کنند.
دکتر زالوژینا خاطرنشان کرد: دانشمندانی که می‌خواهند از یک جسم بسیار کوچک در مقیاس نانو تصاویری با بزرگ‌نمایی تولید کنند، نمی‌توانند از یک میکروسکوپ نوری سنتی استفاده کنند. اما این تکنیک کند است و فناوری بسیار گران است و معمولاً بیش از 1 میلیون دلار هزینه دارد. یکی دیگر از اشکالات میکروسکوپ الکترونی این است که می تواند به نمونه های ظریف در حال تجزیه و تحلیل آسیب برساند، در حالی که میکروسکوپ نوری این مشکل را کاهش می دهد.
در حالی که چشمان ما نمی توانند نور مادون قرمز و فرابنفش را تشخیص دهند، ما به طور بالقوه می توانیم آنها را از طریق دوربین ها و سایر فناوری ها "دید" کنیم. دکتر سرگئی کروک، یکی از نویسندگان، همچنین از دانشگاه ملی استرالیا، گفت که محققان علاقه مند به دستیابی به نور با فرکانس بسیار بالا هستند که به عنوان "فرابنفش شدید" نیز شناخته می شود. ما می توانیم چیزهای کوچکتر را با نور بنفش نسبت به نور قرمز ببینیم. و با یک منبع نور فرابنفش شدید، ما می توانیم خیلی بیشتر از آنچه که امروزه با میکروسکوپ معمولی می بینیم، ببینیم.
دکتر سرگئی کروک گفت که فناوری دانشگاه ملی استرالیا می تواند در صنعت نیمه هادی ها به عنوان یک معیار کنترل کیفیت برای اطمینان از فرآیند تولید ساده استفاده شود. تراشه‌های رایانه‌ای از اجزای بسیار ریز با اندازه‌های ویژگی تقریباً یک میلیاردیم متر تشکیل شده‌اند. در طول تولید تراشه، برای تولیدکنندگان مفید است که از منبع کوچکی از نور فرابنفش شدید برای نظارت بر فرآیند در زمان واقعی استفاده کنند تا هر گونه مشکلی بتواند زود تشخیص داده شود.»
به این ترتیب، تولیدکنندگان می‌توانند منابع و زمان را در ساخت تراشه‌های پایین‌تر صرفه‌جویی کنند و در نتیجه بازده تولید تراشه را افزایش دهند. تخمین زده می شود که هر یک درصد افزایش در تولید تراشه های کامپیوتری می تواند 2 میلیارد دلار صرفه جویی کند.
صنعت پر رونق اپتیک و فوتونیک استرالیا که توسط نزدیک به 500 شرکت با تقریباً 4.3 میلیارد دلار فعالیت اقتصادی ارائه می شود، اکوسیستم پیشرفته ما را در موقعیت خوبی برای استفاده از منابع نوری جدید برای دسترسی به بازارهای جهانی جدید برای صنعت و تحقیقات نانوتکنولوژی قرار می دهد. دکتر سرگئی کروک خاطرنشان کرد.