Des scientifiques de l'Université polytechnique de Tomsk et des collègues ont proposé d'utiliser des réseaux de diffraction spéciaux avec des plaques d'or au lieu des microlentilles utilisées dans la configuration classique pour obtenir des images dans des nanoscopes. Les microlentilles transmettent les images par petits morceaux (pixels), alors que les réseaux de diffraction vous permettent de voir l'ensemble de l'objet. Une telle innovation peut aider à accélérer la génération d'images à partir de nanoscopes sans perdre de puissance de grossissement. Les résultats de l'étude sont présentés dans la revue Annalen der Physik .

Les microscopes optiques sont considérés comme les plus simples. Cependant, pendant longtemps, on a cru qu'ils n'étaient pas assez puissants par rapport à, par exemple, microscopes électroniques. Tout a changé avec l'avènement des nanoscopes en 2011. Les images sont obtenues à l'aide de petites sphères ou de particules rectangulaires de verre de quartz et agrandies davantage avec un objectif de microscope conventionnel. Grâce aux nanoscopes, il est possible de voir des objets à 50 nm, qui dépasse de 20 fois les capacités d'un microscope optique conventionnel. Ils peuvent également être utilisés pour étudier des virus vivants, par rapport aux microscopes électroniques dépourvus de cette fonction parce que le flux d'électrons ne fait que les tuer, et l'intérieur des cellules. Cette caractéristique rend les nanoscopes extrêmement prometteurs pour la recherche biologique. Par conséquent, les scientifiques du monde entier s'efforcent d'améliorer leur résolution et leur conception.

Cependant, les images dans les nanoscopes sont formées de « morceaux, " c'est-à-dire que chaque microsphère détecte sa partie d'un objet à un point particulier. Par conséquent, il faut faire toute une matrice d'un grand nombre de microsphères ou déplacer une microsphère, ce qui prend un certain temps.

Comme solution, Les scientifiques du TPU ont proposé d'utiliser un réseau de diffraction de phase à mésoéchelle rectangulaire (un réseau avec une période comparable à la longueur d'onde du rayonnement utilisé). Il s'agit d'un dispositif optique qui est une surface avec un grand nombre de traits ou de saillies microscopiques parallèles.

Le maître d'oeuvre, Igor Minine, DSc en sciences techniques, SRF de la division TPU d'ingénierie électronique déclare :

« Un réseau de diffraction conventionnel en diélectrique assure une mauvaise résolution dans les nanoscopes. Par conséquent, nous proposons d'ajouter une petite plaque dorée à chacun des traits. En réalité, un paradoxe se dégage :le métal ne transmet pas la lumière mais la résolution augmente néanmoins. Pourquoi? Ici, plusieurs effets fonctionnent simultanément.

Ce sont l'effet d'une apodisation d'amplitude anormale, la résonance Fabry-Pérot, et la résonance Fano. Ensemble, ils contribuent à améliorer la résolution par rapport à un réseau de diffraction conventionnel jusqu'à 0,3 λ. C'est à peu près la même solution que celle des nanoscopes à particules sphériques."

Maintenant, les chercheurs sont chargés de vérifier les données de simulation au cours des expériences.