澳大利亞國立大學（ANU）的物理學家正在利用納米粒子創造創新的光源，這將使我們能夠”剝開幕布”進入極其微小的物體的世界–這些物體比人的頭髮還要小幾千倍。這將帶來醫學和其他技術領域的重大進步。

發表在《科學進展》（Science Advances）雜誌上的這一發現為醫學科學領域帶來了巨大的潛力。它提出了一種具有成本效益和高效的方法來檢查那些太小而無法被顯微鏡看到的物體。這項研究還可以通過加強計算機芯片生產的質量控製過程對半導體行業產生積極影響。

澳大利亞國立大學的技術使用精心設計的納米粒子，將照相機和其他技術看到的光的頻率提高了七倍。研究人員說，光的頻率能提高到多高是”沒有限制的”。頻率越高，我們使用該光源所能看到的物體就越小。

這項技術只需要一個納米粒子就能工作，它可以被應用到顯微鏡中，幫助科學家以傳統顯微鏡10倍的分辨率放大到超小事物的世界。這將使研究人員能夠研究那些本來太小而無法看到的物體，如細胞的內部結構和單個病毒。

能夠分析這樣的小物體可以幫助科學家更好地理解和對抗某些疾病和健康狀況。

“傳統的顯微鏡只能研究大於約一千萬分之一米的物體。然而，包括醫學領域在內的一系列部門對能夠分析小到十億分之一米的物體的需求越來越大，”主要作者、來自澳大利亞國立大學物理研究學院和阿德萊德大學的Anastasiia Zalogina博士說。

研究人員說，ANU開發的納米技術可以幫助創建新一代的顯微鏡，可以產生更詳細的圖像。

“想要對極小的納米級物體產生高倍放大的圖像的科學家們不能使用傳統的光學顯微鏡。相反，他們必須依靠超分辨率顯微鏡技術或使用電子顯微鏡來研究這些微小物體，”Zalogina博士說。

“但是這種技術很慢，而且技術非常昂貴，往往要花費超過一百萬美元。電子顯微鏡的另一個缺點是它可能會損壞正在分析的精細樣品，而基於光的顯微鏡則可以緩解這一問題。”

研究人員認為是彩虹的不同顏色的光束是以不同頻率振蕩的電磁波。我們所看到的紅色是我們的眼睛所能檢測到的最低頻率。人眼無法看到的更低頻率被稱為紅外線。紫色具有我們能看到的最高的光頻率，紫外線的頻率甚至更高，但人眼卻看不見。

雖然我們的眼睛無法檢測到紅外線和紫外線，但我們有可能利用相機和其他技術”看到”它。

同樣來自ANU的共同作者Sergey Kruk博士說，研究人員對實現非常高頻率的光感興趣，也被稱為’極紫外光’。

“與使用紅光相比，用紫光我們可以看到更小的東西。而利用極紫外光源，我們可以看到今天傳統顯微鏡所能看到的東西，”Kruk博士說。

澳大利亞國立大學的技術也可用於半導體行業，作為一種質量控制措施，以確保簡化的製造過程。”算機芯片由非常微小的部件組成，其特徵尺寸幾乎小到十億分之一米。在芯片生產過程中，製造商使用微小的極紫外光源來實時監測這一過程，以便儘早診斷出任何問題，這將是有益的。這樣一來，製造商就可以在壞的批次的芯片上節省資源和時間，從而提高芯片製造的產量。據估計，計算機芯片製造的收益率提高一個百分點，就會轉化為20億美元的節約。澳大利亞蓬勃發展的光學和光子學產業由近500家公司代表，佔約43億美元的經濟活動，使我們的高科技生態系統有能力採用新型光源，以進入納米技術產業和研究的新全球市場。