Створено мікроскоп, який здатний подолати дифракційну межу для видимого світла

Через дифракційне обмеження в мікроскоп не можна розглянути об'єкти, розмір яких менше половини довжини хвилі використованого випромінювання. Для оптичної мікроскопії - тобто довжин хвиль, які є видимі для людського ока, граничний розмір об'єкта становить близько 200 нанометрів. Приблизно такий розмір мають великі віруси та дрібні бактерії. Для того щоб вивчати більш мініатюрні об'єкти, вчені використовують електронну та рентгенівську мікроскопію, а також нові методи, засновані на використанні метаматеріалів. Третій метод поки не увійшов у повсякденну практику, а перші два не дозволяють досліджувати живі об'єкти in situ - під час підготовки препарату вони обов'язково гинуть.

Для посилення «пильності» оптичного мікроскопа автори нової роботи використовували так звані зникаючі хвилі. Цим терміном позначають хвилі, що випускає освітлений об'єкт, які надзвичайно швидко загасають з відстанню. Щоб отримати велику кількість таких хвиль, фізики розміщували на поверхні досліджуваного об'єкта безліч крихітних гранул з оксиду кремнію розміром від 2 до 9 мікрометрів (мікрометр - це одна мільйонна частина метра).

Гранули збирають світло, що проходить крізь зразок, а зникаючі хвилі, що виникають на їхній поверхні, фокусуються таким чином, щоб вони збиралися за допомогою стандартних лінз, які використовують в оптичній мікроскопії.

Така стратегія дозволила вченим розглянути об'єкти розміром до 50 нанометрів. Так, дослідники отримали чіткі зображення жолобків, що залишаються після запису інформації на дисках Blu-ray, а також отвори в золотій фользі діаметром близько 50 нанометрів.

Колеги дослідників поставилися до їхньої роботи з великим ентузіазмом, однак відзначили, що поки її не можна назвати завершеною. Так, фахівці відзначають, що автори не продемонстрували можливості свого мікроскопа для вивчення живих систем - наприклад, вірусів або бактерій. Ці об'єкти постійно рухаються, тому до задачі отримати власне зображення додається необхідність сфокусуватися.

За матеріалами Wired