ابَر لنزی که می تواند یک تلفن هوشمند را به میکروسکوپی قدرتمند تبدیل کند

دانشمندان و محققان دانشگاه های تکنولوژی میشیگان و واشنگتن توانسته اند یک قدم دیگر به تولید لنز بی نقصی که می تواند با هزینه ای پایین تولید شده و قابلیت زوم کردن تا ابعاد سلولی را به ابزارهایی مانند تلفن های هوشمند بیاورد نزدیک شده اند. ساخت این قطعه که معمولا از آن به عنوان کعبه آمال محققان علم اپتیک یاد می شود از حدود 15 سال پیش به ذهن بسیاری از متخصصین افتاده بود. شاید با میکروسکوپ های اسکن الکترون (SEM) آشنایی داشته باشید که می توانند تصاویری در ابعاد نانومتری برای دانشمندان به نمایش بگذارند؛ اما برای ساخت آنها به هزینه ای در حدود 1 میلیون دلار نیاز است. لنز جدید که آن را نام Perfect Lens یا Superlens می شناسیم می تواند عملکردی مشابه را با هزینه ای بسیار کمتر انجام دهد. آنقدر پایین که بتوان از چنین لنزهایی در تلفن های هوشمند نسل های آینده استفاده کرد.

سوپرلنز از متامواد (meta materials) ساخته خواهد شد. از دیدعلمی، این مواد به گونه ای ساخته شده اند که برهمکنشی متفاوت با نور داشته باشند. برای این مورد خاص، از نقره استفاده شده و آن را به صورتی مهندسی کرده اند که شبیه به شیشه عمل کند. به این ترتیب پرتوهای نور به جای بازتاب از سطح فلز از آن عبور می کنند و به این ترتیب می توان به دنیایی فراتر از توان لنزهای معمولی وارد شد.

ابزارهای اپتیکی متداول برای بزرگنمایی اجسامی به ابعاد کمتر از 200 نانومتر با مشکل مواجه می شوند زیرا نیم توانند آنها را به خوبی تفکیک کنند. برای مثال هم می توانید به تصاویری که پیش از موفقیت New Horizon از سطح پلوتو گرفته شده بودند مراجعه کنید. حتی قدرتمندترین تلسکوپ های اپتیکی فعلی نمی توانند چیزی بیشتر از یک نقطه در هم و بر هم از پلوتو به نمایش بگذارند زیرا وضوح مناسبی نداشتند. اما حالا محققان اعلام کرده اند که بزرگترین مشکل در ساخت لنزی بی نقص را بر طرف کرده اند که در واقع همان عبور پرتوهای نور از سطح لنز بدون مصرف شدن (بازتاب) است و این یعنی می توان به کمک چنین ابزاری، بدون افت کیفیت اجسامی در مقیاس کمتر از 200 نانومتر را نیز بزرگنمایی کرد. ولی هنوز یک مشکل دیگر بر سر راه این لنزهای فوق العاده قدرتمند باقی مانده و آن چیزی به نام fabrication یا فرآیند ساخت لنز در ابعاد نانو است. اما محققان این پروژه بسیار امیدوارند و عقیده دارند راه زیادی برای ساخت ابَر لنز مورد نظر باقی نمانده. هدف نهایی آنها نیز قرار دادن تکنولوژی SEM ها در ابعادی بسیار کوچک و در ابزارهایی مانند تلفن های هوشمند است.

این وسیله در صورت ساخته شدن می تواند مزایای بسیار زیادی داشته باشد. از ساخت ابزار پزشکی ارزان قیمت گرفته تا دسترس پذیرتر کردن تجهیزات علمی و البته مهم تر از همه، رساندن علم به دست مردم عادی همه و همه از نتایج دستیابی به تکنولوژی ساخت Perfect Lens است که می تواند در آینده ای نزدیک در دسترس همه قرار بگیرد.