Austrália usa nanopartículas para projetar nova fonte de luz que ajuda a melhorar a qualidade e o rendimento dos chips

Um grupo de físicos da Universidade Nacional Australiana (ANU) e da Universidade de Adelaide anunciou recentemente que, ao desenvolver uma nova fonte de luz usando nanopartículas, eles foram capazes de observar o mundo de objetos extremamente pequenos, milhares de vezes menores que um fio de cabelo humano, que promete levar a avanços significativos na medicina e outras tecnologias.
A pesquisa pode ter um grande impacto na ciência médica, fornecendo uma solução econômica para analisar objetos minúsculos que antes não podiam ser "vistos" por um microscópio, e o trabalho também pode beneficiar a indústria de semicondutores, melhorando o controle de qualidade em chips de computador. fabricação.
A técnica da Australian National University usa nanopartículas cuidadosamente projetadas para aumentar a frequência da luz vista por câmeras e outras técnicas em um fator de sete. Não há "limite" para o quanto a frequência da luz pode ser aumentada, disseram os pesquisadores. Quanto maior a frequência, menor o objeto que vemos com a fonte de luz.
A tecnologia, que requer apenas uma nanopartícula para funcionar, pode ser aplicada a microscópios para ajudar os cientistas a ampliar o mundo de objetos ultraminúsculos com 10 vezes a resolução dos microscópios tradicionais. Isso permitirá que os pesquisadores estudem objetos que, de outra forma, seriam pequenos demais para serem vistos, como a estrutura interna das células e vírus individuais. E ser capaz de analisar objetos tão minúsculos pode ajudar os cientistas a entender melhor e combater certas doenças e problemas de saúde.
"Os microscópios tradicionais só podem estudar objetos maiores que 10 milionésimos de metro. No entanto, há uma necessidade crescente em uma variedade de campos, incluindo o campo médico, para poder analisar pequenos objetos tão pequenos quanto um bilionésimo de metro", disse. disse o autor principal, Dr. Anastasiia Zalogina, da Escola de Pesquisa em Física da Universidade Nacional Australiana e da Universidade de Adelaide, "e nossa tecnologia pode ajudar a atender a essa demanda".
A nanotecnologia desenvolvida na Universidade Nacional Australiana pode ajudar a criar uma nova geração de microscópios que podem produzir imagens mais detalhadas, disseram os pesquisadores.
"Os cientistas que desejam gerar imagens altamente ampliadas de um objeto em nanoescala muito pequeno não podem usar um microscópio óptico tradicional. Em vez disso, eles devem confiar em técnicas de microscopia de super-resolução ou usar microscopia eletrônica para estudar esses objetos minúsculos", observou o Dr. Zalogina, " mas esta técnica é lenta e a tecnologia é muito cara, normalmente custando mais de $ 1 milhão. Outra desvantagem da microscopia eletrônica é que ela pode danificar as amostras finas que estão sendo analisadas, enquanto a microscopia óptica alivia esse problema."
Embora nossos olhos não possam detectar a luz infravermelha e ultravioleta, podemos potencialmente "vê-los" por meio de câmeras e outras tecnologias. O co-autor Dr. Sergey Kruk, também da Universidade Nacional Australiana, disse que os pesquisadores estavam interessados ​​em obter luz de frequência muito alta, também conhecida como "ultravioleta extremo". Podemos ver coisas menores com luz violeta do que com luz vermelha. E com uma fonte de luz ultravioleta extrema, podemos ver muito mais do que podemos ver com um microscópio convencional hoje.
O Dr. Sergey Kruk disse que a tecnologia da Australian National University também pode ser usada na indústria de semicondutores como uma medida de controle de qualidade para garantir um processo de fabricação simplificado. "Chips de computador consistem em componentes muito pequenos com tamanhos de quase um bilionésimo de metro. Durante a produção do chip, seria benéfico para os fabricantes usar uma pequena fonte de luz ultravioleta extrema para monitorar o processo em tempo real, para que quaisquer problemas possam ocorrer. ser diagnosticado precocemente."
Desta forma, os fabricantes podem economizar recursos e tempo na fabricação de chips inferiores, aumentando assim o rendimento da fabricação de chips. Estima-se que cada aumento de 1% na produção de chips de computador poderia economizar US$ 2 bilhões.
“A próspera indústria de óptica e fotônica da Austrália, representada por quase 500 empresas com aproximadamente US$ 4,3 bilhões em atividades econômicas, coloca nosso ecossistema de alta tecnologia em uma boa posição para adotar novas fontes de luz para acessar novos mercados globais para a indústria e pesquisa de nanotecnologia”. Dr. Sergey Kruk observou.