Físicos llevan los microscopios más allá de los límites

 

Existen límites físicos a la precisión con la que podemos examinar un objeto utilizando lentes. Esto se conoce como límite de difracción y está determinado por el hecho de que la luz se manifiesta como una onda. Esto significa que una imagen enfocada nunca puede ser menor que la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada para observar un objeto.

 

Todos los intentos de romper este límite con "súper lentes" han topado con el obstáculo de pérdidas visuales extremas, lo que hace que los lentes se vuelvan opacos. Ahora, el equipo de Sydney han logrado superar el límite de difracción en un factor de casi cuatro veces. Publica resultados en Nature Communications.

 

El autor principal de la investigación, el Dr. Alessandro Tuniz de la Facultad de Física y el Nano Institute de la Universidad de Sydney, dijo en un comunicado: "Ahora hemos desarrollado una forma práctica de implementar la superlente, sin una superlente. Para hacer esto, colocamos nuestra sonda de luz lejos del objeto y recopiló información de alta y baja resolución. Al medir más lejos, la sonda no interfiere con los datos de alta resolución, una característica de los métodos anteriores".

 

Intentos anteriores han intentado fabricar superlentes utilizando materiales novedosos. Sin embargo, la mayoría de los materiales absorben demasiada luz para que la súper lente sea útil.

 

El Dr. Tuniz dijo: "Superamos esto realizando la operación de superlente como un paso de posprocesamiento en una computadora, después de la medición misma. Esto produce una imagen 'veraz' del objeto a través de la amplificación selectiva de ondas de luz evanescente".

 

El coautor, el profesor asociado Boris Kuhlmey, también de la Facultad de Física y Sydney Nano, dijo: "Nuestro método podría aplicarse para determinar el contenido de humedad en las hojas con mayor resolución, o ser útil en técnicas avanzadas de microfabricación, como la evaluación no destructiva". de la integridad del microchip. Y el método podría incluso usarse para revelar capas ocultas en obras de arte, quizás resultando útil para descubrir falsificaciones de arte u obras ocultas".

 

Normalmente, los intentos de superlente han intentado centrarse de cerca en la información de alta resolución. Esto se debe a que estos datos útiles decaen exponencialmente con la distancia y rápidamente se ven superados por datos de baja resolución, que no decaen tan rápidamente. Sin embargo, acercar tanto la sonda a un objeto distorsiona la imagen.

 

"Al alejar nuestra sonda podemos mantener la integridad de la información de alta resolución y utilizar una técnica posterior a la observación para filtrar los datos de baja resolución", dijo el profesor asociado Kuhlmey.

 

La investigación se realizó utilizando luz a una frecuencia de terahercios en una longitud de onda milimétrica, en la región del espectro entre el visible y el de microondas.

 

El profesor asociado Kuhlmey dijo: "Es muy difícil trabajar con este rango de frecuencia, pero muy interesante, porque en este rango podríamos obtener información importante sobre muestras biológicas, como la estructura de proteínas, la dinámica de hidratación o para su uso en imágenes de cáncer".

 

El Dr. Tuniz dijo: "Esta técnica es un primer paso para permitir imágenes de alta resolución mientras se permanece a una distancia segura del objeto sin distorsionar lo que se ve. Nuestra técnica podría usarse en otros rangos de frecuencia. Esperamos que cualquiera que realice imágenes de alta resolución con microscopía óptica encontrará esta técnica de interés".