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撰文 本·福格爾森(Ben Fogelson) 翻譯 王棟 一種可以拍攝納米粒子的電子顯微鏡能快速檢測(cè)藥物、爆炸物中的分子信息。 具備納米尺度分辨率的電子顯微鏡已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，但其價(jià)格動(dòng)輒高達(dá)數(shù)百萬美元，準(zhǔn)備樣品也非常麻煩。對(duì)于專業(yè)的研究型實(shí)驗(yàn)室來說，這樣的狀況還能夠接受，但如果要快速掃描產(chǎn)品樣品，來查看內(nèi)置的微尺度水印呢？ 紐約大學(xué)物理學(xué)家戴維·格里爾(David Grier)和同事研制出的一種新型全息顯微鏡，就能解決這一問題。他們以商用蔡司(Zeiss)顯微鏡為基礎(chǔ)，將它的白熾燈光源換成激光光源。激光照射到待觀察的樣品上，然后發(fā)生散射，形成由激光束和散射光互相干涉而成的三維圖像(即全息圖)，并由攝像機(jī)錄下。 數(shù)十年以來，科學(xué)家已經(jīng)可以生成微尺度物體的全息圖像，但從中提取出有用的信息總是很困難。這就是格里爾這項(xiàng)發(fā)明的價(jià)值所在。他的研究小組編寫了一種軟件，能夠快速求解描述光在球體上散射的方程中的未知參數(shù)。這些參數(shù)中包含了關(guān)于散射物體的所有信息。由于這種顯微鏡具有納米級(jí)的分辨率，研究人員得以追蹤膠體中懸浮的粒子(例如涂料樣品中漂浮的納米珠)。同時(shí)，它的成本只有電子顯微鏡的十分之一。 格里爾希望這種儀器能夠提供一種快速而經(jīng)濟(jì)的方式，用來觀察產(chǎn)品內(nèi)部的單個(gè)粒子。設(shè)想一下，涂料桶或洗發(fā)水瓶中每滴液體都含有標(biāo)注了產(chǎn)品生產(chǎn)信息的微粒——就像指紋一樣。格里爾還補(bǔ)充道，這種顯微鏡同樣容易“讀”出“加蓋”在藥物、爆炸物及其他物品中的分子信息。 |
