science >> Wetenschap >  >> Fysica

Nieuwe methode voor het meten van nanogestructureerde lichtvelden

Een monolaag van organische moleculen wordt in het gefocusseerde lichtveld geplaatst en reageert op deze verlichting door fluorescentie, het insluiten van alle informatie over de onzichtbare eigenschappen. Krediet:Pascal Runde

Gestructureerd laserlicht heeft al verschillende toepassingen mogelijk gemaakt:het maakt nauwkeurige materiaalbewerking mogelijk, vangen, manipuleren of gedefinieerde beweging van kleine deeltjes of celcompartimenten, evenals het vergroten van de bandbreedte voor intelligent computergebruik van de volgende generatie.

Als deze lichtstructuren strak worden gefocust door een lens, als een vergrootglas dat wordt gebruikt om een ​​vuur aan te steken, zeer intense driedimensionale lichtlandschappen worden gevormd, het vergemakkelijken van een aanzienlijk verbeterde resolutie in benoemde toepassingen. Dit soort lichtlandschappen hebben de weg vrijgemaakt voor baanbrekende toepassingen zoals de Nobelprijs voor STED-microscopie.

Echter, deze nanovelden zelf konden niet worden gemeten, omdat componenten worden gevormd door een strakke focussering die onzichtbaar is voor typische meettechnieken. Tot nu toe, dit gebrek aan geschikte metrologische methoden heeft de doorbraak van nanogestructureerde lichtlandschappen als hulpmiddel voor materiaalbewerking belemmerd, optisch pincet, of beeldvorming met hoge resolutie.

Een team rond natuurkundige Prof. Dr. Cornelia Denz van het Instituut voor Toegepaste Natuurkunde en scheikundige Prof. Dr. Bart Jan Ravoo van het Center for Soft Nanoscience van de Universiteit van Münster (Duitsland) heeft met succes een nanotomografische techniek ontwikkeld die in staat is om detecteren de typisch onzichtbare eigenschappen van nanogestructureerde velden in de focus van een lens, zonder dat er complexe analyse-algoritmen of gegevensverwerking nodig zijn. Voor dit doeleinde, het team combineerde hun kennis op het gebied van nano-optica en organische chemie om een ​​aanpak te realiseren op basis van een monolaag van organische moleculen. Deze monolaag wordt in het gefocusseerde lichtveld geplaatst en reageert op deze verlichting door fluorescentie, het insluiten van alle informatie over de onzichtbare eigenschappen.

Door de detectie van deze respons is de duidelijke identificatie van het nanoveld door een enkele, snel en duidelijk camerabeeld is ingeschakeld. "Deze benadering opent eindelijk het tot nu toe onbenutte potentieel van deze nanogestructureerde lichtlandschappen voor veel meer toepassingen, " zegt Cornelia Denz, wie de studie leidt. De studie is gepubliceerd in het tijdschrift " Natuurcommunicatie ".