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Forscher der Universität Bangor in Wales und der chinesischen Universität Fudan haben eine neue Methode entwickelt um Mikroskope leistungsfähiger zu machen. Das Team unter der Leitung von Dr. Zengbo Wang und Professor Limin Wu verwendete kleine Nanoperlen, sogenannte Nanobeads, um eine tropfenartige Linse zu erschaffen.
Die tropfenartige Nanobead-Linse wird direkt auf der Oberfläche des Objekts aufgetragen, das per Mikroskop untersucht werden soll. Der Linsentropfen besteht aus abermillionen Nanobeads, die einfallende Lichtstrahlen brechen und wie Taschenlampen wirken. Dank einer solchen Nanobeadlinse kann ein Mikroskop zusätzlich um das 5-fache vergrößern. So behauptet die Universität Bangor nun, dass man per Mikroskop nicht nur die Spuren einer Blu-Ray Disc erkennen kann, sondern auch die Daten selbst. Es war bisher nicht möglich, Objekte kleiner als 200 nm durch ein Mikroskop zu erkennen, rein aufgrund physikalischer Gesetzmäßigkeiten.
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Das Team verwendete hochbrechendes Titandioxid für die Nanopartikel. Das Material hat die Eigenschaft Licht zu einem höheren Grad als Wasser brechen zu können. Jeder Partikel breche das Licht zu einem hohen Grad und erschaffe dabei Millionen einzelne Lichtstrahlen, die es erlauben bisher ungesehene Details zu betrachten, so Wang. Der Forscher geht davon aus, dass die Ergebnisse leicht reproduziert werden können, und die Technologie bald in Laboratorien weltweit eingesetzt werden kann.
Die nächste Herausforderung, so Wang, sei es die Technologie für medizinische und biologische Anwendungen anzupassen. Sollte dies gelingen, können man auf den Einsatz von Färbungen und Laserlicht verzichten, und vormals nicht sichtbare Bakterien und Viren sehen.
Das Team hat seine Ergbnisse in einem Artikel veröffentlicht:
W. Fan, B. Yan, Z. Wang, L. Wu, "Three-dimensional all-dielectric metamaterial solid immersion lens for subwavelength imaging at visible frequencies". Sci. Adv. 2, e1600901 (2016)