Создано самое продвинутое «увеличительное стекло», с помощью которого можно увидеть атомы

Принцип работы световых микроскопов и увеличительных стекол базируется, помимо оптических свойств и свойств рефракции, на том, что при использовании оптических систем невозможно рассмотреть объекты, размер которых меньше, чем длина волны лучей света. Но ученые — удивительные люди: они постоянно делают то, что ранее казалось невозможным, выходя за общепринятые рамки. И недавно сумели создать «увеличительное стекло», способное сфокусировать свет на поверхности размером с атом.


За созданием изобретения стоят исследователи из Кембриджского университета в США и Центра физики материалов из Испании. Созданное «увеличительное стекло», конечно же, не является таковым в привычном понимании: оно лишь использует те же принципы. Да и в руки вы его не возьмете из-за чересчур маленьких размеров. В основе лежит электропроводящая наночастица, на поверхности которой образована «оптическая выемка» — углубление, диаметр которого равен размеру атома золота. Именно это и позволяет фокусировать свет на столь маленькой площади. Процесс самого наблюдения за атомами подобным способом весьма трудоемкий и, как утверждают одни из авторов исследования доктор Феликс Бенц и профессор Ксавьер Аизпура,

«Мы должны были охладить все это до температуры в минус 260 градусов Цельсия для того, чтобы тепловое движение не мешало нам ставить атомы на заданное место. Образец, на котором создавалась пико-впадина, освещался лазерным светом, что позволяло нам отслеживать движение каждого атома в режиме реального времени. Согласно построенным нами моделям, отдельные атомы, упорядоченные особым образом, могут действовать подобно громоотводам. Только вместо электрических зарядов они фокусируют падающий на них свет».



Вот так выглядит опытный образец «увеличительного стекла», с помощью которого можно увидеть атомы


Изобретение столь маленького «увеличительного стекла» позволит лучше изучить структуру атомов, связей и взаимодействий между ними, а также найдет широкое применение в оптико-механических устройствах хранения информации, в которых данные будут зашифрованы в виде параметров молекул, помещенных внутрь микроскопических впадин.