Оптический микроскоп не позволяет рассмотреть наночастицы. Но новый метод может снова использовать свет для изучения мельчайших деталей микромира.
Оптический микроскоп
В оптическом микроскопе частицы света ударяются об объект и отражаются в глаза наблюдателя или на матрицу камеры. Этот принцип позволил Левенгуку впервые заглянуть в микромир. Но размер объекта, на который мы можем посмотреть ограничен размером волны света.
Наночастицы и электронный микроскоп
Наночастицы слишком малы, чтобы увидеть их при помощи луча света. Их размер составляет от 1 до 100 нанометров. Самая короткая длина волны видимого света – 200 нанометров. Частицы света просто слишком большие по сравнению с наночастицами.
Поэтому для изучения нано-объектов стали использовать электронный микроскоп. Он «запускает» в объект более мелкие электроны и позволяет увеличить разрешение. То есть, увидеть более мелкие объекты.
Но электроны могут повредить образец и тогда наблюдение не состоится или картинка будет смазанной. С помощью электронного микроскопа нам удалось получить изображение мельчайших объектов, но теперь мы стали ограничены тем, что не должны повредить электронами сам объект.
Микроскоп «супер-разрешающей способности»
За этот метод (англ. super-resolution microscopy) в 2014 году учёные получили Нобелевскую Премию по Химии. Он использует маленькие, испускающие свет частицы – Флюорофоры. Они прикрепляются к молекулам и излучают свет с известной периодичностью.
Сенсоры фиксируют это «моргание» и получают информацию о расположении частицы и молекулы. Это намного более точный метод, чем тот, что используются в простом оптическом микроскопе. Именно за счёт периодичности в мерцании удаётся получать такие точные результаты.
Ограничения метода
У этого метода тоже есть ограничения. Их созадют сами свойства наночастиц. Феномен резонанса может заставить две частицы «моргнуть» одновременно и картинка будет менее чёткой. Поэтому учёные используют сразу несколько методов для создания изображения:
Новый микроскоп «супер-разрешающей способности» и обычный электронный микроскоп. Потом совмещают два полученных изображения.
А вам нравятся изображения микромира?
