一般的显微镜只能测量至400纳米以上,但科学家常须研究极其微小的病毒,以及大小介于10至100纳米之间的纳米颗粒等,因此这样的精确度仍有不足之处。
南大星期四(9月5日)发文告指出,南大物理与数学科学学院教授尼科莱·泽卢戴夫(Nikolay Zheludev)和苑光辉博士今年5月在美国《科学》(Science)期刊发表上述研究结果。
南洋理工大学科学团队取得突破性进展,研究出可精准测量至纳米单位的光学测量方法,未来将能应用在提升电子产品的生产与质量管控。
1纳米(nanometre)相当于10亿分之一公尺,是人体一条头发宽度的约10万分之一。研究团队设计出的测量方法,能首次直接利用光线测量精准至1纳米的距离。
接下来,研究团队计划利用光纤(optical fibre)缩小仪器的尺寸,并将光学尺商业化推出市场,有望应用在先进制造(advanced manufacturing)领域,如改进制造通讯业所需零件的流程等。
此外,目前研究人员只能透过扫描电子显微镜(scanning electron microscope)等仪器测量纳米单位,不仅未必可行,过程也相当耗时,且需要昂贵的仪器才能操作。日后有了新研发的光学尺,就能省下不少麻烦和成本。
苑光辉博士补充解释,目前透过电子显微镜测量时,须将样本放入真空环境,但以后利用光学尺测量就能直接跳过这个步骤。
根据研究结果,新的测量方法利用超振荡(superoscillation)理论和激光衍射(diffraction)的原理,运用这套方法制作出的仪器,理论上可精准测量一个原子(atom)的大小。
泽卢戴夫教授指出,这套新的光学测量方法未来将大有用途,例如在制造需要精确测量的电子产品,以及对这类产品进行质量管控等方面。