التطبيقات الصناعية السريعة و"القذرة" ذات القدرة على الفصل بالمجهر الإلكتروني
يعد استخدام المجهر الإلكتروني بدقة (دقة) نانومترية أمرًا شائعًا جدًا، لكن هذه الأدوات تكلف ملايين الدولارات، ويعد إعداد عينة لمشاهدتها مهمة مرهقة. يعد هذا وضعًا معقولًا للعمل المختبري ولكنه غير عملي للتطبيقات الصناعية: على سبيل المثال، المسح السريع لعينات المنتج بحثًا عن علامات التعريف المجهرية المدمجة.
قد يقدم نوع جديد من المجهر المجسم الذي طوره ديفيد جرير، عالم الفيزياء في جامعة نيويورك، وزملاؤه حلاً. لقد بدأوا بمجهر زايس التجاري واستبدلوا المصباح الكهربائي المتوهج المستخدم كمصدر للضوء بالليزر. يقوم الليزر الذي يضيء العينة والضوء المنعكس منها بإنشاء نمط تداخل ثنائي الأبعاد، أي صورة ثلاثية الأبعاد، يتم تسجيلها بواسطة كاميرا فيديو.
لقد ظل العلماء يصنعون صورًا ثلاثية الأبعاد للأجسام المجهرية منذ عقود، لكن استخلاص معلومات مفيدة منها كان أمرًا صعبًا. وهنا تكمن القيمة المضافة لاختراع جرير: فقد كتب الفريق برنامجًا حاسوبيًا يحل بسرعة المعادلات التي تصف كيفية تشتيت الضوء بواسطة جسم كروي. ومن خلال استخراج قيم بعض الشروط المخفية في هذه المعادلات، يقوم البرنامج بجمع معلومات حول الكائن الذي تسبب في التشتت. سيسمح المجهر ذو الدقة النانومترية للباحثين بمتابعة الجسيمات العائمة في المحاليل الغروية (على سبيل المثال، كريات بحجم نانومتر تطفو في عينة من الطلاء) بتكلفة تبلغ حوالي عُشر سعر المجهر الإلكتروني.
ويأمل جراير أن يوفر جهازه، لأول مرة، طريقة سريعة وغير مكلفة لإلقاء نظرة مباشرة على الجزيئات الموجودة في قلب المنتجات الحديثة. تخيل دلوًا من الطلاء أو جرة شامبو حيث تحتوي كل قطرة على جزيئات ترمز إلى مسار إنتاجها: كيف تم إنتاجها وفي أي مصنع ومتى. يقول جراير: "شيء مثل بصمة الإصبع". ووفقا له، يمكن للمجهر قراءة الرسائل الجزيئية الموجودة في الأدوية والمتفجرات وغيرها من المنتجات بسهولة.
المزيد عن هذا الموضوع
منصة ميكروفلويديك خالية من المتجهات للتسليم داخل الخلايا. أرمون شاري وآخرون. في وقائع الوطنية
أكاديمية العلوم بالولايات المتحدة الأمريكية، المجلد. 110، لا. 6، الصفحات 2082-2087؛ 5 فبراير 2013. http://www.pnas.org/
المحتوى/110/6/2082.full
التعرف السريع على الميزات للتتبع المجسم: تحويل محاذاة الاتجاه. باسكار جيوتي
كريشناتريا وديفيد جي جرير في Optics Express، المجلد. 22، لا. 11، الصفحات 12,773-12,778؛ 2 يونيو 2014.
عرض بدون نظارات: نحو تصحيح الانحرافات البصرية باستخدام شاشات عرض مجال الضوء الحسابية. فو تشونغ هوانغ وآخرون. في معاملات ACM على الرسومات، المجلد. 33، لا. 4، المادة رقم. 59؛ يوليو 2014.
أفكار من عالمين 2014: مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل، أبريل-مايو 2014؛ http://www.sciam.co.il/archives/7568
