Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли американского Министерства энергетики,создали новый инструмент,который позволяет производить микроскопическую съемку объектов в цветном изображении. Исследователи разработали этот инструмент, называемый «колокольней», для исследований процессов, происходящих на фундаментальном уровне во время преобразования солнечной энергии в электрическую. Но это изобретение может показать наномир совершенно в новом свете всем ученым, работающим в области нанотехнологий.
«Мы нашли способ объединит преимущества микроскопии с преимуществами оптической спектроскопии» — рассказывает Алекс Вебер-Барджиони (Alex Weber-Bargioni), ученый из центра Molecular Foundry, центра нанотехнологий в лаборатории Лоуренса. — «Теперь в нашем распоряжении имеется инструмент, позволяющий фактически рассмотреть все химические и физические превращения, оптические процессы а наноуровне, на уровне, где они и происходят».
Для создания новой технологии получения изображений ученые использовали поверхностные плазмоны, колебания свободных электронов на поверхности металлов, которые взаимодействуют с фотонами света. Плазмоны на поверхности материалов, разделенные небольшими промежутками, могут выступать в качестве микролинз, выступающих в роли коллекторов, усиливающих и фокусирующих поток света, что дает более сильный оптический сигнал и позволяет ученым сделать качественные снимки.
Для реализации данной технологии ученые создали на конце оптоволокна клиновидный четырехгранный наконечник. Две противоположные стороны этого наконечника покрыты золотом. И эти два слоя золота отделены друг от друга промежутком, шириной в несколько нанометров. Такая структура позволяет направить свет различных длин волн в сторону расширяющейся области наконечника, а разрешающая способность устройства определяется толщиной промежутка между золотыми слоями.
Подобные наконечники используются в обычных атомно-силовых микроскопах (atomic force microscope, AFM). Результаты получаются достаточно точными и наглядными, но они содержать только геометрическую информацию и не содержат никакой информации о химическом составе и физическом строении исследуемого материала.
