蜘蛛丝--天然超级透镜,能使显微镜分辨率提升2至3倍


  新一期美国《纳米通讯》杂志发表的一项研究显示,自然界的蜘蛛丝是一种天然的超级透镜,可以有效帮助常规光学显微镜突破“视力”极限。这是生物超级透镜首次登上科技舞台,为超级透镜研究开辟了全新的发展方向。

 

  这项研究由英国班戈大学电子工程系的王增波主持,并与牛津大学弗里茨·沃尔拉特教授等人合作完成。

 

  王增波对新华社记者说:“这项研究的漂亮之处就在于它的简单性,超级透镜设计和制备一直是个比较复杂的课题,需要专业的知识和设备。但天然的蜘蛛丝居然可以实现超级透镜的功能,根本不需要加工,就能使显微镜分辨率提升2至3倍。”

 

  观测时,研究人员首先利用透明胶带把蜘蛛丝放置于样品上,并在样品和蛛丝的缝隙之间注入无水酒精以提高成像质量,然后利用普通白光显微镜进行观测。由于蜘蛛丝对光的折射,原有“看不见”的纳米结构被放大2到3倍,从而把传统光学显微镜的分辨极限由200纳米提高到至少100纳米。

 

  王增波说,他们利用蜘蛛丝透镜直接观察到了蓝光光盘上的线槽。蓝光光盘线槽最细只有100纳米,使用普通显微镜原本是看不见的。下一步,他们将探索利用蜘蛛丝透镜来观测亚细胞结构和细菌病毒。

 

 

  蜘蛛丝透镜的发现纯属偶然。“一天我跟我家小孩在后院玩儿,看到了好几个新结的蜘蛛网,细细长长的丝,比头发丝还细,突然产生了用蜘蛛丝成像的想法。很快,我们就在实验上得到了证实。”王增波回忆道。

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