Использование плазмоники позволяет оптическим микроскопам обеспечить качество съемки на уровне электронных микроскопов - «Наука и технологии»

Оптические микроскопы издавна являются ключевым инструментом в биологических, медицинских и других исследованиях. Однако, их разрешающая способность ограничена половиной длины волны используемого света, поэтому при их помощи невозможно увидеть объекты, размерами менее 200-400 нанометров. Для изучения таких объектов используют электронные микроскопы, обеспечивающие гораздо более высокую разрешающую способность, однако, такие микроскопы являются громоздкими и дорогостоящими, кроме этого, изучаемые объекты должны находиться в условиях глубокого вакуума, что существенно ограничивает их возможности по изучению живых объектов.

Однако исследователи из университета Миссури нашли способ увеличения разрешающей способности оптических микроскопов до уровня 65 нанометров. И этим самым они открыли путь к проведению исследований ученым, у которых в силу ряда причин отсутствует доступ к электронным микроскопам. Ключевым моментом нового достижения, позволяющего обойти ограничения, связанные с длиной волны света, является так называемая плазмоника. Плазмоника основана на использовании плазмонов, колеблющихся с высокой частотой облаков электронов, возникающих когда фотоны света ударяют в поверхность определенного металла.

Используя такое взаимодействие между светом и материей, ученые создали поверхность с плазмонным резонансом, на которой были сформированы "горячие" точки, имеющие высокий уровень флюоресцентного свечения. Эти точки формируются в районе, где на поверхности присутствует специально изготовленная наноструктура, а излучение этих точек, объединенное с технологией локальной микроскопии, позволяет получить сверхвысокую разрешающую способность, которой достаточно для изучения происходящих процессов на уровне отдельных молекул.

Интересен тот факт, что предметное стекло, на которой и реализована новая технология, изготовлено на базе полимерного материала, используемого для производства HD-DVD и Blu-Ray дисков. Несмотря на то, что на поверхность этого полимера наносится слой серебра, металла, который известен своими высокими "плазмонными" свойствами, такие предметные стекла производятся по технологии, очень близкой к технологии производства оптических дисков. И это обуславливает крайне низкую стоимость конечной технологии, которая станет доступна даже исследователям из развивающихся стран..