哈佛大学开发出浸入式的显微镜平板透镜
来自哈佛大学约翰保尔森工程与应用科学学院的一组研究人员开发了第一套浸入式的显微镜平板透镜。它可以适用于任何液体,是一种可替代昂贵的已经应用数百年的纯手工打磨透镜的技术方法,这种新兴技术因此提供了很好的成本效益且更加易于操作。
浸没式显微镜和所有显微镜一样,由一系列的级联透镜组成。首先的是被称为前透镜,是最小和最重要的组成部分。只有几毫米大小,这些半圆形镜片看起来像保存完好的雨滴。 由于其独特的形状,大多数前镜头的高端显微镜今天生产的模式仍是手工抛光。这个过程中,毫不奇怪是昂贵且费时,并且这种方法生产的镜头只能工作在几个特定的折射率浸泡液体中。所以,如果一个标本是在血液中而另一个需要在水下,那你需要手工制作两个不同的镜头。 为了简化和加速这一过程,工程与应用科学学院的研究人员利用纳米技术设计一个前平面透镜,可以很容易地为不同折射率的液体定制和制造不同的镜头。镜头是由二氧化钛纳米薄膜阵列覆盖,并采用了单步光刻工艺。 “这些镜头使用了一个单一的层光刻技术,这一技术已经广泛应用在工业生产上,” Wei Ting Chen说,他是该论文的第一作者,且是工程与应用科学学院一名博士后研究员。“利用这种现有的铸造技术和纳米压印技术,可以实现具有高性价比且可浸没式光学镜头的大批量生产。” 使用这种技术,该团队设计了一种超级镜头,不仅可以匹配任何浸泡液,也可以匹配不同折射率的多层溶液。这对于一些特殊应用环境中的成像是特别重要的,如人的皮肤。 “我们的浸泡元透镜可以考虑表皮和真皮折射率下的光聚焦,即在没有额外的复杂设计的情况下实现人体皮肤下的组织的观察,”Alexander Zhu说,他也是工程与应用科学学院的研究人员并且是该论文的合作作者。 “我们预计,浸入式的超级镜头会发现许多应用场景,不仅在生物成像方面,而是会实现一种全新的应用,并最终超越在现在市场上主流的传统镜头,” Capasso说。 |
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文章点评
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光杆司令:"不仅可以匹配任何浸泡液,也可以匹配不同折射率的多层溶液",这是怎么做到的(2017-05-16)