澳大利亚利用纳米颗粒设计新光源，有助提升芯片质量与产量

近日，来自澳大利亚国立大学（ANU）和阿德莱德大学的一组物理学家宣布，通过使用纳米粒子开发新的光源，他们能够观察到比人类头发小数千倍的极小物体的世界，这有望为医学和其他技术方面带来重大进展。

这项研究可能会对医学科学产生重大影响，因为它提供了一种经济有效的解决方案，可以分析以往连显微镜都无法“看到”的微小物体，这项工作也可能有利于半导体工业，提升计算机芯片制造的质量控制。

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澳大利亚国立大学的这项技术使用精心设计的纳米颗粒，将相机和其他技术看到的光的频率提高了7倍。研究人员表示，光的频率可以提高到什么程度是“没有限制的”。频率越高，我们用光源看到的物体就越小。

这项技术只需要一个纳米粒子就可以工作，可以应用到显微镜中，帮助科学家以10倍于传统显微镜的分辨率放大超微小物体的世界。这将使研究人员能够研究那些原本太小而看不见的物体，比如细胞的内部结构和单个病毒。而能够分析这样的微小物体，可以帮助科学家更好地理解和对抗某些疾病和健康状况。

“传统的显微镜只能研究大于一千万分之一米的物体。然而，包括医疗领域在内的一系列领域对能够分析小到十亿分之一米的小物体的需求不断增长，”来自澳大利亚国立大学物理研究学院和阿德莱德大学的首席作者Anastasiia Zalogina博士表示，“我们的技术可以帮助满足这种需求。”

研究人员表示，澳大利亚国立大学开发的纳米技术可以帮助创造新一代显微镜，可以产生更详细的图像。

“科学家们想要为一个极小的纳米级物体生成高度放大的图像，就不能使用传统的光学显微镜。相反，他们必须依靠超分辨率显微镜技术或使用电子显微镜来研究这些微小物体，”Zalogina博士指出，“但这种技术速度很慢，而且技术非常昂贵，通常要花费100多万美元。电子显微镜的另一个缺点是，它可能会损坏正在分析的精细样品，而光学显微镜则减轻了这个问题。”

虽然我们的眼睛不能探测到红外线和紫外线，但我们有可能通过相机和其他技术“看到”它们。同样来自澳大利亚国立大学的合著者Sergey Kruk博士说，研究人员对获得非常高频率的光很感兴趣，也被称为“极紫外线”。与使用红光相比，使用紫光我们可以看到更小的东西。而有了极紫外光源，我们可以看到比今天传统显微镜所能看到的东西更多的东西。

Sergey Kruk博士表示，澳大利亚国立大学的技术也可以用于半导体行业，作为一种质量控制措施，以确保简化的制造过程。“计算机芯片由非常微小的部件组成，其特征尺寸几乎只有十亿分之一米。在芯片生产过程中，对于制造商来说，使用微小的极紫外光源来实时监控这一过程，以便及早诊断任何问题，这将是有益的。”

通过这种方式，制造商可以省掉制造劣质芯片的资源和时间，从而提高芯片制造的产量。据估计，计算机芯片制造产量每增加1％，就能节省20亿美元。

“澳大利亚蓬勃发展的光学和光电子产业由近500家公司代表，经济活动约为43亿美元，这使我们的高科技生态系统处于有利地位，可以采用新型光源，以进入纳米技术产业和研究的新全球市场。”Sergey Kruk博士指出。

这项工作是上述团队与布雷西亚大学、亚利桑那大学和高丽大学的研究人员合作进行的。

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