شاید کمتر حوزه‌ای را بتوان نام برد که نانوفناوری آن را دستخوش تغییرات قابل توجهی نکرده باشد. تکنیک‌های میکروسکوپی، صدها سال است که در علوم مختلف استفاده می‌شوند، اما در سال‌های اخیر، با ظهور فناوری نانو، هم در نوع میکروسکوپ‌ها و هم در کاربردهای آن‌ها، تحولات زیادی ایجاد شده است. در این میان، دانشمندان در حال بررسی راه‌های مختلف برای استفاده از فناوری نانو، در بهبود رزولوشن میکروسکوپ‌ها هستند. به عنوان مثال، محققان دانشگاه میسوری، اخیراً یک میکروسکوپ جدید ساخته‌اند که بسیار ارزان‌تر از میکروسکوپ‌های الکترونی موجود است و در عین حال، محدودیت‌های میکروسکوپ‌های نوری سنتی را نیز ندارد. از آنجا که میکروسکوپ نوری، از نور مرئی و مجموعه‌ای از لنزها، برای بزرگنمایی نمونه‌ها استفاده می‌کند، رزولوشن آن، معمولاً در حد طول موج نور مرئی است و در نتیجه، قادر به ایجاد رزولوشن بالاتر از 200 نانومتر نیست.

بنابراین، دانشمندان عمدتاً از میکروسکوپ‌های الکترونی استفاده می‌کنند که از پرتو الکترونی تولیدشده توسط یک تفنگ الکترونی، برای ایجاد تصاویری از نمونه‌ها، استفاده می‌کند. چون طول موج الکترون، 100000 برابر کوتاه‌تر از طول موج نور مرئی است، می‌تواند تصاويری با بزرگنمايی بالاتر و در عین حال، با قدرت تفکیک فوق‌العاده حاصل نماید. تقریباً هر فردی که با نانوفناوری سر و کار دارد، حداقل یک بار برای تست «SEM» یا «TEM»، به آزمایشگاه‌های مختلف مراجعه نموده است. هرچند مزایای استفاده از روش‌های الکترونی بسیار قابل توجه هستند، اما در اغلب موارد، آماده‌سازی نمونه‌های اولیه، زمان‌بر و پرهزینه است. در عین حال، با توجه به پیچیدگی‌های تجهیزات مذکور، هزینه انجام هر تست نیز مقدار قابل توجهی خواهد بود.

در تلاش برای حل این مشکل، یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه میسوری، با استفاده از رزونانس پلاسمون سطحی «SPR»، موفق به دستیابی به رزولوشن‌های پایین‌تر از 65 نانومتر شده‌اند. «SPR»، شامل نور مرئی است که روی سطح مخصوصی با یک شبکه فلزی تکرارشونده، متمرکز شده است. از طریق این سطح، رزونانسی که بین فوتون‌های ورودی خاص و الکترون‌های سطحی نوسان کننده رخ می‌دهد، یک موج پلاسمونی ایجاد نموده که می‌تواند فرکانس رزونانس نور را جذب نماید. این الگوی جذب را می‌توان با استفاده از یک آشکارساز اندازه‌گیری نمود. در نتیجه، به کمک این فرایند، یک تکنیک میکروسکوپی موفقیت‌آمیز بدست آمده که به طور قابل‌توجهی، ارزان‌تر از میکروسکوپ الکترونی است.

از طرف دیگر، محققان دانشگاه بنگور، در همکاری با دانشگاه آکسفورد، از فناوری نانو برای ساخت نوعی سوپرلنز میکروسکوپ استفاده نموده‌اند که می‌تواند رزولوشن میکروسکوپ‌های نوری را، به مقدار قابل توجهی افزایش دهد. محققان دریافتند که با استفاده از نوع خاصی از تار عنکبوت بر سطح نمونه، بزرگنمایی تصویر، به میزان 2 تا 3 برابر افزایش می‌یابد.

شایان ذکر است، مطالعات میکروسکوپی، بخش مهمی از آنالیزهای مربوط به مشخصه‌یابی مواد مختلف، از جمله نانومواد را شامل می‌شود، لذا هر تغییر هر چند کوچک در این تکنیک‌‌ها، می‌تواند سرعت رشد فناوری نانو و سهولت تحقیق و توسعه در این حوزه را به میزان قابل توجهی، دستخوش تغییرات نماید. اگرچه تا گام‌های عملیاتی و ارائه میکروسکوپی جایگزین میکروسکوپ‌های الکترونی روبشی، هنوز هم گام‌های زیادی تا تجاری سازی نمونه نهایی، مانده است، اما لزوم تغییر تکنیک‌ها و بهبود آن‌ها، در تحقیقات پژوهشگران مختلف به خوبی دیده شده و امیدواری‌هایی هم از نتایج حاصل، بدست آمده است.

مرجع: «azonano»