Vencer o limite de difrao sem superlentes levar microscpios alm dos limites

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 20/11/2023

Superlentes

Os cientistas tm usado inmeros truques para tentar derrotar o limite de difrao, mas ele reaparece como um fantasma sempre que tentamos ver coisas pequenas demais usando microscpios, uma vez que esse limite estabelece que uma imagem focada nunca pode ser menor do que metade do comprimento de onda da luz usada para observar o objeto.

Todas as tentativas de quebrar esse limite usando as chamadas “superlentes” se depararam com perdas visuais extremas, tornando as lentes quase opacas – as chamadas superlentes e hiperlentes vencem o limite de difrao respectivamente amplificando ou propagando campos evanescentes, ondas superficiais que decaem muito rapidamente.

Agora, Alessandro Tuniz e Boris Kuhlmey, da Universidade de Sydney, na Austrlia, mostraram um novo caminho para fabricar superlentes com perdas mnimas, ultrapassando o limite de difrao por um fator de quase quatro vezes. E, curiosamente, a chave do sucesso foi atingir o efeito eliminando completamente as prprias superlentes.

“Ns agora desenvolvemos uma maneira prtica de implementar a superlentificao sem as superlentes. Para fazer isso, colocamos nossa sonda de luz muito longe do objeto e coletamos informaes de alta e de baixa resolues. Ao medir de mais longe, a sonda no interfere com os dados de alta resoluo, uma caracterstica [indesejada] dos mtodos anteriores,” disse Alessandro.

Esta nova tcnica dever melhorar ainda mais a microscopia de super-resoluo e avanar as tcnicas de imagem em campos to variados como diagnstico do cncer, imagens mdicas e arqueologia.

Olhando de longe para ver melhor

Normalmente, as tentativas de fabricar superlentes se concentram nas informaes de alta resoluo. Isso porque esses dados essenciais decaem exponencialmente com a distncia e so rapidamente saturados por dados de baixa resoluo que seguem o mesmo caminho, que no decaem to rapidamente. No entanto, mover a sonda prximo demais do objeto distorce a imagem.

Alm disso, vrias superlentes j foram demonstradas usando novos materiais, mas a maioria deles absorve muita luz para tornar a superlente til na prtica.

“Ns superamos isso realizando a operao da superlente como uma etapa de ps-processamento em computador, depois da medio em si. Isto produz uma imagem ‘confivel’ do objeto atravs da amplificao seletiva das ondas de luz evanescentes (ou ‘desaparecentes’),” disse Alessandro.

“Nosso mtodo pode ser aplicado para determinar o teor de umidade em folhas com maior resoluo, ou ser til em tcnicas avanadas de microfabricao, como avaliao no destrutiva da integridade dos microchips. E o mtodo poderia at ser usado para revelar camadas ocultas em obras de arte, talvez se mostrando til para descobrir falsificaes de arte ou obras ocultas,” concluiu Boris.

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