ساخت نانولنزهایی با قدرت تفکیک بالا

محققان کره‌ای نوع جدیدی از نانولنزهای خودآرا ساخته‌اند که بر مشکل محدودیت پراش نور غلبه می‌کند. این لنزها که از مولکول‌های آلی کلاهکی‌شکل ساخته شده‌اند، امکان مشاهده اجسامی به کوچکی ۲۰۰ نانومتر را فراهم می‌کنند.

محققان کره‌ای نوع جدیدی از نانولنزهای خودآرا ساخته‌اند که بر مشکل محدودیت پراش
نور غلبه می‌کند. این لنزها که از مولکول‌های آلی کلاهکی‌شکل ساخته شده‌اند، امکان
مشاهده اجسامی به کوچکی ۲۰۰ نانومتر را فراهم می‌کنند. این افزاره‌ ممکن است در
تصویربرداری زیستی و نانویی، نانولیتوگرافی نوری و دیگر کاربردهای نانو- نوری
استفاده شود.

لنزهای نوری مرسوم با دریافت امواج نوری منتشرشده بوسیله یک جسم و سپس خمیدن آنها،
تصاویر بزرگ‌تری از آن جسم ایجاد می‌کنند. اگرچه اجسام، امواج ناپایداری که حاوی
مقدار کمی از اطلاعات در مقیاس‌های خیلی کوچک هستند، نیز منتشر می‌کنند که اندازه‌گیری
در این مقیاس‌ها را خیلی سخت‌تر کرده است. این مشکل به محدودیت پراش نور معروف است.
 

کوانگ کیم از دانشگاه علم وفناوری پوهانگ و همکارانش با ساخت لنزهای نانومقیاس
خودآرای ساخته‌شده از مولکول‌های آلی کلاهکی‌شکل، بر این محدودیت غلبه
کرده‌اند. این افزاره‌ها نور را به شکل پرتوهای منحنی‌شکل منحرف می‌کنند، در
نتیجه طول‌های کانونی خیلی کوتاهی ایجاد می‌کنند. طول‌های کانونی خیلی کوتاه
این امکان را فراهم می‌کنند که اطلاعات مربوط به امواج ناپایدار منتشر شده از
جسم، قابل دسترسی شوند. این توانایی اجازه می‌دهد که اجسامی به کوچکی ۲۰۰
نانومتر نیز قابل مشاهده باشند.

کیم توضیح می‌دهد که نقاط کانونی خیلی کوتاه‌ی این نانولنزها بواسطه ترکیب دو
اثر نوری مختلف است. اولین اثر، خمیدگی بسیار بالای این لنزها است که نور را
برای تشکیل یک کانون نزدیک به لنزها، به شدت منحرف می‌کند. دومین اثر، پراش نور
هنگام عبور در سرتاسر روزنه‌ی مدور نانومقیاس این لنزها، و تداخل بعدی با
خمیدگی نور گرداگرد سطح خارجی این لنزها، است.

این محققان در حال حاضر تلاش می‌کنند که این لنزها را در سیستم‌های نانومقیاس
مجتمع کنند. برای مثال، سیستم‌های نوری مرسوم را به این نانولنزها مجهز کرده و
برای فناوری آزمایشگاه روی یک تراشه استفاده کنند.

نتایج این تحقیق در مجله Nature منتشر شده است.