Uma foto do experimento usando uma lâmina de vidro com o novo revestimento. Crédito:University at Buffalo
A humilde lâmina de vidro para microscópio pode ser preparada para uma reforma.
Um estudo publicado online hoje (2 de maio, 2018) no jornal Nature Communications descreve como uma versão atualizada desta ferramenta centenária agora pode permitir que os cientistas vejam objetos minúsculos enquanto medem sua temperatura.
O avanço, possibilitado por um novo revestimento transparente na vanguarda da teoria óptica, tem o potencial de agilizar e aprimorar a pesquisa científica em todo o mundo, de laboratórios clandestinos de biologia do governo a aulas de química no ensino médio.
Também pode ter implicações em outras indústrias, como computadores e eletrônicos, cujos produtos requerem medição e controle de calor em espaços altamente confinados.
"Temos instrumentos que aumentam objetos incrivelmente pequenos. E temos ferramentas que medem o calor, como termômetros infravermelhos. Mas não conseguimos combiná-los de maneira confiável e de baixo custo. Este novo revestimento dá um grande passo nessa direção, "diz o co-autor do estudo, Ruogang Zhao, Ph.D., professor assistente do Departamento de Engenharia Biomédica da University at Buffalo.
O departamento é uma unidade multidisciplinar formada pela Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da UB e pela Escola Jacobs de Medicina e Ciências Biomédicas da UB.
A ilustração mostra o revestimento de três camadas, em que o vidro acrílico é imprensado entre camadas extremamente finas de ouro. Crédito:University at Buffalo
Zhao colaborou com pesquisadores da Universidade da Pensilvânia, incluindo o co-autor Liang Feng, Ph.D., professor assistente de ciência e engenharia de materiais, e engenharia elétrica e de sistemas.
Por décadas, pesquisadores tentaram combinar imagens térmicas e microscopia. Imagens produzidas a partir de sistemas que usam termopares carecem de resolução e costumam ser muito grosseiras para a ciência moderna. Terahertz e técnicas de mapeamento térmico infravermelho interferem nas lentes do microscópio. Outras técnicas são caras e demoradas.
O novo revestimento é feito de uma camada de vidro acrílico (o mesmo material usado na maioria dos óculos) que está imprensada entre duas camadas de ouro transparente. O ouro é transparente porque tem apenas 20 nanômetros de espessura; uma folha de papel típica é 100, 000 nanômetros de espessura.
Os engenheiros fabricaram o revestimento para que "pontos excepcionais" - os pontos ideais onde ocorre o comportamento incomum da luz - possam se desenvolver dentro da estrutura de três camadas. O revestimento, o que aumenta significativamente a sensibilidade do slide à detecção de luz, seriam adicionados aos slides durante o processo de fabricação. Tanto a lâmina quanto a lamínula podem receber o revestimento.
Para fazer uso do novo revestimento, um laser é necessário. Zhao diz que um laser de hélio-néon comum, que pode ser perfeitamente integrado com a maioria dos microscópios, fará o trabalho.
Slides comuns, que muitas vezes são comprados a granel, normalmente custam cerca de 5 centavos. O novo revestimento provavelmente adicionaria alguns centavos ao custo, Zhao diz.
