Desde que Antonie van Leeuwenhoek descubrió el mundo de las bacterias a través de un microscopio a finales del siglo XVII, el ser humano ha intentado profundizar en el mundo de lo infinitamente pequeño.

Sin embargo, existen límites físicos a la precisión con la que podemos examinar un objeto utilizando métodos ópticos tradicionales. Esto se conoce como límite de difracción y está determinado por el hecho de que la luz se manifiesta como una onda. Esto significa que una imagen enfocada nunca puede ser menor que la mitad de la longitud de onda de la luz utilizada para observar un objeto.

Todos los intentos de romper este límite con “superlentes” han topado con el obstáculo de una pérdida visual extrema, lo que hace que las lentes se vuelvan opacas. Ahora, físicos de la Universidad de Sydney han mostrado una nueva forma de lograr superlentes con pérdidas mínimas, superando el límite de difracción en un factor de casi cuatro veces. La clave del éxito fue eliminar por completo las superlentes.

La investigación se publica en Comunicaciones de la naturaleza.

Los investigadores afirman que el trabajo debería permitir a los científicos mejorar aún más la microscopía de súper resolución. Podría hacer avanzar las imágenes en campos tan variados como el diagnóstico del cáncer, las imágenes médicas o la arqueología y las ciencias forenses.

El autor principal de la investigación, el Dr., se alejó del objeto y recopiló información de alta y baja resolución. Cuando se mide a mayor distancia, la sonda no interfiere con los datos de alta resolución, una característica de los métodos anteriores».

Intentos anteriores han intentado fabricar superlentes utilizando nuevos materiales. Sin embargo, la mayoría de los materiales absorben demasiada luz para que la superlente sea útil.

Tuniz dijo: «Superamos esto realizando la operación de superlente como un paso de posprocesamiento en una computadora, después de la medición misma. Esto produce una imagen ‘verdadera’ del objeto a través de la amplificación selectiva de ondas de luz evanescentes (o que desaparecen). »

El coautor, el profesor asociado Boris Kuhlmey, también de la Facultad de Física y Sydney Nano, dijo: «Nuestro método podría aplicarse para determinar el contenido de humedad en las hojas con mayor resolución, o ser útil en técnicas avanzadas de microfabricación, como la evaluación de materiales no destructivos». la integridad del microchip, y el método podría incluso usarse para revelar capas ocultas en obras de arte, lo que tal vez resulte útil para descubrir falsificaciones de arte u obras ocultas.

Normalmente, los intentos de superlente han intentado centrarse en información de alta resolución. Esto se debe a que estos datos útiles decaen exponencialmente con la distancia y se ven rápidamente superados por datos de baja resolución, que no decaen tan rápidamente. Sin embargo, acercar tanto la sonda a un objeto distorsiona la imagen.

«Al alejar nuestra sonda, podemos mantener la integridad de la información de alta resolución y utilizar una técnica posterior a la observación para filtrar los datos de baja resolución», dijo el profesor asociado Kuhlmey.

La investigación se llevó a cabo utilizando luz en frecuencias de terahercios y longitudes de onda milimétricas, en la región del espectro entre el visible y el de microondas.

El profesor asociado Kuhlmey dijo: “Es muy difícil trabajar con este rango de frecuencia, pero muy interesante, porque en este rango podríamos obtener información importante sobre muestras biológicas, como la estructura de las proteínas, la dinámica de hidratación o para su uso en imágenes del cáncer. «.

Tuniz dijo: «Esta técnica es el primer paso para permitir imágenes de alta resolución mientras se permanece a una distancia segura del objeto sin distorsionar lo que se ve. Nuestra técnica se puede utilizar en otras bandas de frecuencia. Esperamos que cualquiera que realice imágenes de alta resolución pueda La microscopía óptica encontrará esta técnica de interés».