南大研发可测量精准至一纳米的光学尺

南洋理工大学科学团队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。(档案照)
南洋理工大学科学团队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。(档案照)

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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。

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。

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。

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。

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。

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。

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