Imagina que te digo que existe una lente óptica tan potente, una hiperlente, que permite ver detalles del tamaño de un pequeño virus en la superficie de una célula viva en su entorno natural. Suena increíble, tanto más cuanto más sepas de biología o de física, pero existe realmente. Los científicos calculan que una lente hecha de su cristal purificado puede, en principio, capturar imágenes de objetos de 30 nanómetros de tamaño. Para poner esto en perspectiva, un pelo humano tiene entre 80.000 y 100.000 nanómetros.
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etiquetas: hiperlente , 30 nanómetros
Un campo de futbol mide de largo unos 100 metros. Por tanto 100m= 10000000000 nanómetros =10e11 ( cien mil millones de nanometros).
La hiperlente puede apreciar células o virus de hasta 30nm. Por tanto en la longitud de campo de futbol convencional caben 100000000000/30= 3333333333.33.
Lamentablemente en el artículo no se hace referencia al precio de fabricación del artefacto, por lo que no es posible su conversión a Cristianos Ronaldos.
"La ciencia y la ingeniería han desarrollado muchos instrumentos capaces de producir imágenes con resolución a nanoescala, como microscopios basados en flujos de electrones y otros llamados de fuerza atómica. Sin embargo, estos instrumentos son incompatibles con organismos vivos, ya que, o bien operan bajo un alto vacío, o exponen las muestras a niveles nocivos de radiación, o requieren técnicas letales de preparación de muestras como la liofilización o extraen las muestras de su entorno natural basado en disoluciones."
Para empezar tienes el problema de la aberración cromática. Y aunque utilices longitudes de onda muy corta como los microscopios de uv llega un momento en el que la longitud de onda es mayor que el cuerpo a observar, con lo que la luz esquiva el cuerpo.
Por ese motivo se tuvieron que inventar los telescopios reflectores y el microscopio de electrones.
O la longitud de onda es bastante inferior o no hay nada que ver.
Estas confirmando lo que digo de los microscopios de UV y electrónicos.
Antes no se podía por que la longitud de onda usada era mayor.
¿Pero sabes que pasa cuando sigues subiendo por el espectro? Que lo que percibimos como luz y tratamos con óptica tenemos que pasar a tratarlo como electromagnetismo y tratarlo con electricidad.
Por eso digo que con óptica al uso (sin electricidad o campos magnéticos) no se puede pasar de un punto.
Distintos materiales en lentes pueden tener indices de reflexión mejores o peores y mitigar la aberración cromática o conseguir mejor detalle.
Pero es matemáticamente imposible que una longitud de onda de X sirva para ver un objeto de tamaño X/10.
"Este límite puede superarse mediante el uso de hBN debido a su capacidad para soportar polaritones de fonones superficiales, partículas híbridas formadas por fotones de luz que se acoplan con átomos del cristal que poseen carga y vibran. Estos polaritones tienen longitudes de onda mucho más cortas que la luz incidente."
Léete el texto.
"En las longitudes de onda infrarrojas utilizadas en este experimento, este “límite de difracción” es de aproximadamente 3.250 nanómetros. Este límite puede superarse mediante el uso de hBN debido a su capacidad para soportar polaritones de fonones superficiales, partículas híbridas formadas por fotones de luz que se acoplan con átomos del cristal que poseen carga y vibran. Estos polaritones tienen longitudes de onda mucho más cortas que la luz incidente"
Luego tienes esto.
actualidad.rt.com/ciencias/180542-fisica-material-atrapar-luz
Por otro lado, en el artículo hablan de usar una fuente monocromática, por lo que los problemas de aberración cromática desaparecen.
Y no te niego que me sigue "sonando raro", pero aún así matemáticamente sí es posible: el límite de resolución viene dado por Lr = L · C /Na (L = longitud de onda, C = constante de proporcionalidad, y Na = apertura numérica de la lente). Es cierto que una apertura numérica grande reduce la profundidad de campo y, por tanto, limita la resolución cuando tenemos que obtener imágenes de objetos que no son perfectamente planos, pero, en principio, y matemáticamente, con una apertura numérica mayor de 1 podemos "ver" objetos de tamaño menor que la longitud de onda usada. Por eso entiendo que este artículo habla de como han conseguido desarrollar una lente con una apertura numérica elevada y que no tiene muchos de los problemas que tienen las lentes clásicas.
La parte que no ilumine un fotón la iluminará otro con otro ángulo de entrada y fase.
El caso del microscopio no es igual. La lente sería la capa sensible a UV. La placa donde se impresiona el grabado sería el cuerpo a examinar en el microscopio. Y la luz tendría una función similar.
Ahora, en el caso del fotolito dos de los elementos están pegados formando uno solo. En el caso del microscopio esos dos elementos están separados y esa es la diferencia por la que lo que vale para él fotolito no vale para él microscopio.
De nuevo no es solo la lente.
Con los microscopios de UV tampoco utilizas luz visible ni puedes visualizar directamente.
No es una hiperlente.
Chanzas a parte, pequeños logros como estos son los que pueden cimentar un avance importante en ciencia. Desde hace un tiempo tengo la sensación (y quiero acertar, de verdad que sí), que el volumen de descubrimientos "pequeños" parece el posible precursor de una nueva revolución científica, el dia que a alguien se le ocurra combinarlos o desarrollarlos aunando lo descubierto.
Vale, quiza veo lo que quiero ver, pero oye, me haría mucha ilusión vivir el tiempo suficiente como para llegar a ver, aunque sea, el "nuevo Einstein".
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Vamos, unos 7.93x1018