Superlente para imágenes ópticas
(NC&T) Xiang Zhang, profesor adjunto de ingeniería mecánica en la Universidad de California en Berkeley, es el investigador principal del estudio. Nicholas Fang, ahora profesor adjunto de ingeniería mecánica en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, es coautor del estudio.
Usando una película delgada de plata como lente, y luz ultravioleta, los investigadores registraron las imágenes de un grupo de nanocables y la palabra "NANO" sobre un polímero orgánico a una resolución de casi 60 nanómetros, rompiendo así el llamado límite de refracción óptica. En contraste, los microscopios ópticos actuales sólo pueden discernir detalles de hasta un décimo del diámetro de un glóbulo rojo, o cerca de 400 nanómetros.
Las lentes convencionales, sean sintéticas o naturales, crean imágenes capturando las ondas luminosas propagadas por los objetos y flexionándolas. El ángulo de la curva es determinado por el índice de refracción y siempre ha sido positivo. Sin embargo, se emiten también ondas "evanescentes" que llevan mucha información pero que son mucho más escurridizas. Rompiendo este límite y capturando estas ondas evanescentes se podría generar una imagen cien por cien perfecta de un objeto.
Este adelanto permite avances tecnológicos importantes en nanoingeniería, que podrían conducir a un DVD capaz de almacenar una cantidad de datos equivalente a todo el texto alojado en la Biblioteca del Congreso de los Estados Unidos, una de las mayores del mundo, y también a procesadores para ordenador con una capacidad extraordinariamente rápida de búsqueda de datos dentro de un enorme volumen de éstos.
 | | Arriba, la imagen de la palabra NANO en alta resolución, creada con una superlente de plata. Abajo, la imagen creada sin la superlente. (Foto: Cheng Sun, UC Berkeley) |
Una aplicación probable sería el desarrollo de dispositivos médicos de generación de imágenes que podrían revelar detalles nunca antes vistos con la microscopía óptica.
Con los microscopios ópticos actuales, los científicos sólo pueden discernir estructuras relativamente grandes dentro de la célula, como el núcleo y la mitocondria. Con una superlente, los microscopios ópticos podrían mostrar los movimientos de proteínas individuales viajando a lo largo de los microtúbulos que forman el esqueleto de una célula.
Los microscopios electrónicos se usan actualmente para captar detalles de hasta algunos nanómetros, pero con imágenes punto a punto, lo que se limita a muestras no vivas, y que pueden tomar varios minutos.
Los microscopios ópticos pueden capturar una foto completa con una sola toma en una fracción de segundo. Esto permite la generación de imágenes nanométricas de materia viva, una gran ayuda para que los biólogos comprendan mejor la estructura y función celular en tiempo real, o para facilitar el desarrollo de nuevos medicamentos. Por otro lado, haría posible la obtención de imágenes de alta resolución de objetos distantes, ya sea la observación de planetas o el movimiento humano a través de satélites de vigilancia.
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