Поскольку все наноразмерные объекты являются невероятно малыми, их поверхность не может отражать достаточно света для того, чтобы даже самые чувствительные микроскопы смогли различить такие детали, как цвет поверхности. Однако теперь эта проблема решена за счет использования крошечного наноразмерного "фонарика", способного сфокусировать достаточно сильный световой поток на очень маленьком участке поверхности нанообъекта.
Наноразмерный "фонарик" был разработан группой ученых из Калифорнийского университета в Риверсайде. В нем используется свет специальной вольфрамовой лампы, который фокусируется на наконечнике серебряного нанопроводника, толщиной всего 5 нанометров. В таких условиях наконечник сам испускает конический пучок света, который является крошечной версией луча света от обычного фонарика.
Исследуемый объект помещается на прозрачную стеклянную поверхность немного ниже конца серебряного нанопроводника. Луч интенсивного света проходит сквозь объект, через стекло и попадает в объектив спектрометра, на датчике которого формируются кольцеобразные образы.
Сложная математическая обработка и анализ позволяют восстановить весь процесс поглощения и преломления света на поверхности исследуемого объекта, а полученная таким путем информация используется в дальнейшем для восстановления изображения объекта в мельчайших деталях, включая и информацию о цвете его поверхности.
Во время испытаний такой технологии нанофотосъемки исследователи получили то, что можно назвать первыми в истории цветными фотографиями углеродных нанотрубок, цвета которых максимально приближены к реальным.
"Ключевым моментом во всем этом является серебряный нанопровод, поверхность которого абсолютно гладка, она не имеет выступов даже размером в один атом. За счет этого весь падающий на поверхность нанопроводника свет фокусируется и направляется в одну точку без его рассеивания в разные стороны" - пишут исследователи, - "Иначе бы этот рассеянный свет создал бы фоновый шумовой сигнал, который сделал бы невозможным проведение съемки и восстановление информации о форме объекта".
Ученые надеются, что дальнейшее развитие нового метода освещения позволит использовать его в самых различных областях, в таких, как производство наноэлектроники, полупроводниковых материалов и квантово-оптических устройств.