L'Australie utilise des nanoparticules pour concevoir une nouvelle source de lumière qui aide à améliorer la qualité et le rendement des puces

Un groupe de physiciens de l'Université nationale australienne (ANU) et de l'Université d'Adélaïde a récemment annoncé qu'en développant une nouvelle source de lumière utilisant des nanoparticules, ils ont pu observer le monde d'objets extrêmement petits des milliers de fois plus petits qu'un cheveu humain, ce qui promet de conduire à des avancées significatives dans le domaine de la médecine et d'autres technologies.
La recherche pourrait avoir un impact majeur sur la science médicale en fournissant une solution rentable pour analyser de minuscules objets qui auparavant ne pouvaient même pas être « vus » par un microscope, et le travail pourrait également profiter à l'industrie des semi-conducteurs en améliorant le contrôle qualité des puces informatiques. fabrication.
La technique de l'Université nationale australienne utilise des nanoparticules soigneusement conçues pour augmenter la fréquence de la lumière vue par les caméras et d'autres techniques par un facteur de sept. Il n'y a "pas de limite" à la mesure dans laquelle la fréquence de la lumière peut être augmentée, ont déclaré les chercheurs. Plus la fréquence est élevée, plus l'objet que nous voyons avec la source lumineuse est petit.
La technologie, qui ne nécessite qu'une seule nanoparticule pour fonctionner, pourrait être appliquée aux microscopes pour aider les scientifiques à agrandir le monde des objets ultra-minuscules avec 10 fois la résolution des microscopes traditionnels. Cela permettra aux chercheurs d'étudier des objets qui seraient autrement trop petits pour être vus, comme la structure interne des cellules et des virus individuels. Et être capable d'analyser des objets aussi minuscules pourrait aider les scientifiques à mieux comprendre et combattre certaines maladies et conditions de santé.
"Les microscopes traditionnels ne peuvent étudier que des objets de plus de 10 millionièmes de mètre. Cependant, il existe un besoin croissant dans une gamme de domaines, y compris le domaine médical, de pouvoir analyser de petits objets aussi petits qu'un milliardième de mètre." a déclaré l'auteur principal, le Dr Anastasiia Zalogina de l'École de recherche en physique de l'Université nationale australienne et de l'Université d'Adélaïde, "et notre technologie peut aider à répondre à cette demande".
La nanotechnologie développée à l'Université nationale australienne pourrait aider à créer une nouvelle génération de microscopes capables de produire des images plus détaillées, ont déclaré les chercheurs.
"Les scientifiques qui souhaitent générer des images fortement agrandies d'un très petit objet à l'échelle nanométrique ne peuvent pas utiliser un microscope optique traditionnel. Au lieu de cela, ils doivent s'appuyer sur des techniques de microscopie à super résolution ou utiliser la microscopie électronique pour étudier ces minuscules objets", a noté le Dr Zalogina, " mais cette technique est lente et la technologie est très coûteuse, coûtant généralement plus d'un million de dollars. Un autre inconvénient de la microscopie électronique est qu'elle peut endommager les échantillons fins en cours d'analyse, tandis que la microscopie optique atténue ce problème.
Bien que nos yeux ne puissent pas détecter la lumière infrarouge et ultraviolette, nous pouvons potentiellement les "voir" à travers des caméras et d'autres technologies. Le co-auteur, le Dr Sergey Kruk, également de l'Université nationale australienne, a déclaré que les chercheurs étaient intéressés par l'obtention d'une lumière à très haute fréquence, également appelée "ultraviolet extrême". On peut voir des choses plus petites avec la lumière violette qu'avec la lumière rouge. Et avec une source de lumière ultraviolette extrême, nous pouvons voir beaucoup plus que ce que nous pouvons voir avec un microscope conventionnel aujourd'hui.
Le Dr Sergey Kruk a déclaré que la technologie de l'Université nationale australienne pourrait également être utilisée dans l'industrie des semi-conducteurs comme mesure de contrôle de la qualité pour assurer un processus de fabrication rationalisé. "Les puces informatiques sont constituées de très petits composants avec des tailles de caractéristiques de près d'un milliardième de mètre. Lors de la production de puces, il serait avantageux pour les fabricants d'utiliser une minuscule source de lumière ultraviolette extrême pour surveiller le processus en temps réel afin que tout problème puisse être diagnostiqué tôt. »
De cette manière, les fabricants peuvent économiser des ressources et du temps dans la fabrication de puces de qualité inférieure, augmentant ainsi le rendement de la fabrication de puces. On estime que chaque augmentation de 1 % de la production de puces informatiques pourrait permettre d'économiser 2 milliards de dollars.
« L'industrie florissante de l'optique et de la photonique en Australie, représentée par près de 500 entreprises avec une activité économique d'environ 4,3 milliards de dollars, place notre écosystème de haute technologie en bonne position pour adopter de nouvelles sources de lumière afin d'accéder à de nouveaux marchés mondiaux pour l'industrie et la recherche en nanotechnologie. a noté le Dr Sergey Kruk.