p Microscópios ópticos que usam lentes para rebater fótons de objetos têm problemas para distinguir objetos em escala nanométrica menores do que o comprimento de onda do feixe de imagem, como proteínas e DNA. Uma 'hiperlente' inovadora projetada na A * STAR pode superar os limites de difração óptica, capturando informações de alta resolução mantidas por ondas evanescentes ou de curta duração à espreita perto da superfície de um alvo. p Dispositivos Hyperlens - compostos de pilhas finas de camadas alternadas de metal e plástico - aumentaram as perspectivas de captura de processos biológicos vivos em ação com ótica de alta velocidade. A chave para sua operação são os elétrons oscilantes, conhecido como plasmons de superfície, que ressoam e aumentam as ondas evanescentes que aparecem quando os fótons atingem um objeto sólido. Os comprimentos de onda estreitos dos feixes evanescentes fornecem resolução em nanoescala às imagens quando as hiperlentes as propagam para um microscópio padrão.

p A produção em massa de hiperlentes atuais estagnou, no entanto, por causa de sua fabricação intrincada - até 18 deposições de camadas diferentes podem ser necessárias, cada um com requisitos rigorosos para evitar a degradação do sinal. "Para imagens perfeitas, essas camadas precisam de espessura e pureza precisamente controladas, "diz Linda Wu, do A * STAR Singapore Institute of Manufacturing Technology. "De outra forma, é difícil ampliar o objeto o suficiente para ser captado por um microscópio convencional. "

p Wu e seus colegas de trabalho propuseram um tipo diferente de hiperlente que elimina a necessidade de múltiplas interfaces na direção de propagação da luz - uma importante fonte de perda de energia e distorção de imagem. O conceito da equipe incorpora uma matriz hemisférica de nanobastões em um núcleo central de isolamento, dando às hiperlentes uma forma semelhante a um ouriço-do-mar espinhoso. Esta geometria permite uma coleta mais eficiente de ondas evanescentes, bem como melhor projeção de imagem.

p "Para a geometria do ouriço-do-mar, as estruturas metálicas nanométricas se alinham na mesma direção da direção de propagação da luz, e eles são muito menores do que o comprimento de onda da luz infravermelha aplicada, "explica Wu." Portanto, a luz não 'vê' nenhum obstáculo, e se propaga de forma eficaz e natural, sem perda. "

p As simulações dos pesquisadores revelaram que as hiperlentes pontiagudas podem separar as informações de ondas complexas em suas frequências componentes, e, em seguida, transmitir esses dados para o microscópio como um intenso, banda fácil de localizar. Esta abordagem também foi eficiente - provou ser capaz de resolver objetos intrincados, 50 a 100 nanômetros de largura, sem a necessidade de pós-processamento de imagem.

p Wu observa que a fabricação de hiperlentes de ouriço-do-mar deve ser muito mais simples do que as estruturas de várias camadas. "As estruturas metálicas de tamanho nano poderiam ser formadas usando poros e moldes em lentes flexíveis, sem limitações de tamanho real, "ela diz." Esta hiperlente pode ser uma ferramenta importante para imagens biomoleculares em tempo real.