ออสเตรเลียใช้อนุภาคนาโนในการออกแบบแหล่งกำเนิดแสงใหม่ที่ช่วยปรับปรุงคุณภาพและผลผลิตของชิป

นักฟิสิกส์กลุ่มหนึ่งจาก Australian National University (ANU) และ University of Adelaide เพิ่งประกาศว่าด้วยการพัฒนาแหล่งกำเนิดแสงใหม่โดยใช้อนุภาคนาโน พวกเขาสามารถสังเกตเห็นโลกของวัตถุขนาดเล็กมากที่เล็กกว่าเส้นผมมนุษย์หลายพันเท่า ซึ่ง สัญญาว่าจะนำไปสู่ความก้าวหน้าที่สำคัญทางการแพทย์และเทคโนโลยีอื่น ๆ
การวิจัยอาจมีผลกระทบอย่างมากต่อวิทยาศาสตร์การแพทย์โดยการจัดหาโซลูชันที่คุ้มค่าสำหรับการวิเคราะห์วัตถุขนาดเล็กที่ก่อนหน้านี้ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์ และงานนี้ยังเป็นประโยชน์ต่ออุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ด้วยการปรับปรุงการควบคุมคุณภาพในชิปคอมพิวเตอร์ การผลิต.
เทคนิคจาก Australian National University ใช้อนุภาคนาโนที่ออกแบบมาอย่างพิถีพิถันเพื่อเพิ่มความถี่ของแสงที่กล้องและเทคนิคอื่นๆ มองเห็นได้ 7 เท่า นักวิจัยกล่าวว่าไม่มีขีดจำกัดว่าความถี่ของแสงจะเพิ่มขึ้นได้ไกลแค่ไหน ยิ่งความถี่สูงเท่าใด วัตถุที่เราเห็นจากแหล่งกำเนิดแสงก็ยิ่งมีขนาดเล็กลงเท่านั้น
เทคโนโลยีซึ่งต้องใช้อนุภาคนาโนเพียงอนุภาคเดียวในการทำงาน สามารถนำไปใช้กับกล้องจุลทรรศน์เพื่อช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ขยายโลกของวัตถุขนาดเล็กมากด้วยความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมถึง 10 เท่า สิ่งนี้จะช่วยให้นักวิจัยสามารถศึกษาวัตถุที่อาจมีขนาดเล็กเกินกว่าจะมองเห็นได้ เช่น โครงสร้างภายในของเซลล์และไวรัสแต่ละตัว และความสามารถในการวิเคราะห์วัตถุขนาดเล็กดังกล่าวสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจและต่อสู้กับโรคและสภาวะสุขภาพบางอย่างได้ดีขึ้น
"กล้องจุลทรรศน์แบบดั้งเดิมสามารถศึกษาวัตถุที่มีขนาดใหญ่กว่า 10 ในล้านของเมตรเท่านั้น อย่างไรก็ตาม มีความต้องการเพิ่มขึ้นในหลายสาขา รวมถึงด้านการแพทย์ เพื่อให้สามารถวิเคราะห์วัตถุขนาดเล็กที่มีขนาดเล็กถึงหนึ่งในพันล้านเมตร" Dr. Anastasiia Zalogina ผู้เขียนนำจาก School of Physics Research ที่ Australian National University และ University of Adelaide กล่าวว่า "และเทคโนโลยีของเราสามารถช่วยตอบสนองความต้องการนี้ได้"
นาโนเทคโนโลยีที่พัฒนาขึ้นที่มหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียสามารถช่วยสร้างกล้องจุลทรรศน์รุ่นใหม่ที่สามารถสร้างภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น นักวิจัยกล่าว
"นักวิทยาศาสตร์ที่ต้องการสร้างภาพที่มีกำลังขยายสูงของวัตถุระดับนาโนขนาดเล็กมากไม่สามารถใช้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงแบบดั้งเดิมได้ แต่ต้องอาศัยเทคนิคกล้องจุลทรรศน์ความละเอียดสูงพิเศษหรือใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเพื่อศึกษาวัตถุขนาดเล็กเหล่านี้" ดร. ซาโลจินากล่าว " แต่เทคนิคนี้ช้าและเทคโนโลยีนี้มีราคาแพงมาก โดยทั่วไป มีราคามากกว่า 1 ล้านเหรียญ ข้อเสียเปรียบอีกประการของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนคือสามารถทำลายตัวอย่างละเอียดที่กำลังวิเคราะห์ได้ ในขณะที่ กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงช่วยบรรเทาปัญหานี้ได้"
แม้ว่าดวงตาของเราไม่สามารถตรวจจับแสงอินฟราเรดและรังสีอัลตราไวโอเลตได้ แต่เราอาจ "เห็น" แสงเหล่านั้นผ่านกล้องและเทคโนโลยีอื่นๆ ดร. เซอร์เกย์ ครูก ผู้ร่วมวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลีย กล่าวว่า นักวิจัยสนใจที่จะได้รับแสงที่มีความถี่สูงมาก หรือที่เรียกว่า "รังสีอัลตราไวโอเลตสูง" เราสามารถเห็นสิ่งที่เล็กกว่าด้วยแสงสีม่วงมากกว่าแสงสีแดง และด้วยแหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตสูง เราสามารถมองเห็นได้มากกว่าที่เราเห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์ทั่วไปในปัจจุบัน
ดร. เซอร์เกย์ ครูก กล่าวว่า เทคโนโลยีจากมหาวิทยาลัยแห่งชาติออสเตรเลียยังสามารถนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์เป็นมาตรการควบคุมคุณภาพเพื่อให้มั่นใจว่ากระบวนการผลิตมีความคล่องตัว "ชิปคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยส่วนประกอบขนาดเล็กมากที่มีขนาดคุณลักษณะเกือบหนึ่งในพันล้านของเมตร ในระหว่างการผลิตชิป ผู้ผลิตจะใช้แหล่งกำเนิดแสงอัลตราไวโอเลตปริมาณน้อยเพื่อตรวจสอบกระบวนการตามเวลาจริงเพื่อให้เกิดปัญหาต่างๆ ได้ ได้รับการวินิจฉัยตั้งแต่เนิ่นๆ”
ด้วยวิธีนี้ ผู้ผลิตสามารถประหยัดทรัพยากรและเวลาในการผลิตชิปที่ด้อยประสิทธิภาพ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มผลผลิตของการผลิตชิป มีการคาดการณ์ว่าทุกๆ 1 เปอร์เซ็นต์ที่เพิ่มขึ้นของผลผลิตจากการผลิตชิปคอมพิวเตอร์สามารถประหยัดเงินได้ถึง 2 พันล้านเหรียญ
"อุตสาหกรรมออปติกและโฟโตนิกส์ที่เฟื่องฟูของออสเตรเลีย ซึ่งมีบริษัทเกือบ 500 แห่งที่มีมูลค่ากิจกรรมทางเศรษฐกิจประมาณ 4.3 พันล้านดอลลาร์ ทำให้ระบบนิเวศไฮเทคของเราอยู่ในตำแหน่งที่ดีในการปรับใช้แหล่งกำเนิดแสงใหม่เพื่อเข้าถึงตลาดใหม่ระดับโลกสำหรับอุตสาหกรรมนาโนเทคโนโลยีและการวิจัย" ดร. Sergey Kruk ตั้งข้อสังเกต