Warning: Undefined array key "bio" in /home/techwatch/domains/test.bits-chips.nl/public_html/wp-content/plugins/wpcodebox2/src/Runner/QueryRunner.php(126) : eval()'d code on line 13
Author:
Reading time: 2 minutes
Het Amolf, het Londense King‘s College en het fotonica-onderzoeksinstituut ICFO uit Barcelona hebben een lichtmicroscoop gemaakt die een resolutie van tien keer de diffractielimiet van het licht haalt – een fundamentele grens die met een normale lensmicroscoop niet te slechten is. Er is wel één ’maar‘: alleen bepaalde fotonische materialen en structuren kunnen ermee in beeld worden gebracht. De vinding, die nu beschreven wordt in Nature Materials, komt dit najaar op de markt via het start-upbedrijf Delmic van TU Delft-onderzoeker Pieter Kruit.
Normaalgesproken wordt de resolutie van een lichtmicroscoop beperkt door de diffractiewet van Abbe, maar de onderzoekers wisten deze limiet te breken met behulp van een techniek die bekendstaat als ’hoekafhankelijke kathodeluminescentiespectroscopie‘. Ze gebruikten deze aanpak om het opsluiten van licht in een fotonisch kristal te bestuderen. Dit kristal, een hexagonaal patroon van gaatjes in een siliciumnititridemembraan, remt de voortplanting van bepaalde kleuren licht waardoor die kleuren gespiegeld worden. Door gaten weg te laten tijdens het etsen, blijft dit tussen de spiegels opgesloten in een extreem kleine ’trilholte‘ – te klein om met een conventionele lichtmicroscoop te bestuderen.
De Amolf-methode gebruikt echter een elektronenbundel van een elektronenmicroscoop. Deze vijf nanometer brede bundel genereert licht als die op de trilholte van het fotonische kristal valt. Met een parabolische spiegel en een piëzo-elektrisch positioneringssysteem in de elektronenmicroscoop kan dit licht worden verzameld en op een CCD-sensor worden gericht om het spectrum te bepalen. Daarmee is de structuur niet direct in beeld te brengen, maar is wel de ’optische handtekening‘ van elk plekje dat beschenen wordt te reconstrueren. Dat kan gebruikt worden om kenmerken van slechts dertig nanometer waar te nemen. De onderzoekers denken dit zelfs op te kunnen rekken tot tien nanometer.
De vinding kan van pas kan komen bij allerlei toepassingen waarin fotonica een rol speelt: communicatietechnologie, ledverlichting, zonnecellen en in verschillende andere onderzoeksgebieden zoals de materiaalwetenschappen, biologie en de medische wetenschappen.
