Ochiul uman detectează grosimea filmelor subțiri cu precizie nanometrică • Tendințe21
Ochiul uman este un instrument uimitor și poate distinge cu exactitate cele mai mici sau mai subtile diferențe de culoare. Deși viziunea umană excelează într-un domeniu, pare să rămână scurtă în altele, cum ar fi percepția detaliilor minuscule, din cauza limitărilor naturale ale opticii umane.
Într-un articol publicat ieri în revista Optical a Societății Optice din America (OSA, SUA), o echipă de cercetători de la Universitatea din Stuttgart (Germania) și Universitatea din Finlanda de Est, din Joensuu a profitat de punctele forte ale omului ochiul în detectarea culorii pentru a oferi ochiului capacitatea de a distinge între obiecte care diferă în grosime nu mai mult de câțiva nanometri - aproximativ grosimea unei membrane celulare individuale sau a unui virus.
Această abilitate de a depăși limita de difracție a ochiului uman a fost demonstrată prin învățarea unui grup mic de voluntari să identifice diferențele de culoare foarte subtile ale luminii care au trecut prin pelicule subțiri de dioxid de titan în condiții de iluminare foarte strălucitoare. Controlate și precise. Rezultatul a fost o serie foarte consistentă de teste care au dezvăluit un potențial neexploatat până acum, care rivalizează cu instrumentele optice sofisticate care pot măsura aceste grosimi minuscule, cum ar fi elipsometria.
„Am reușit să arătăm că ochiul uman este capabil să determine fără ajutor grosimea unei pelicule subțiri - materiale cu doar câțiva nanometri grosime - prin simpla observare a culorii pe care o prezintă în condiții specifice de iluminare”, spune el în nota OSA Press Sandy Peterhänsel de la Universitatea din Stuttgart și autorul principal al articolului. Testul propriu-zis a fost efectuat la Universitatea Finlandei de Est.
Filme subțiri
Filmele subțiri sunt esențiale pentru o varietate de aplicații comerciale și de fabricație, inclusiv acoperiri antireflex pentru panouri solare. Aceste filme pot avea o grosime de zeci de nanometri. Filmele subțiri utilizate în acest experiment au fost create prin aplicarea strat după strat de atomi individuali pe o suprafață. Deși foarte precis, aceasta este o procedură care consumă mult timp, iar alte tehnici sunt utilizate în industrie, cum ar fi depunerea cu vapori.
Proprietățile optice ale filmelor subțiri înseamnă că atunci când lumina interacționează cu suprafețele lor, se produce o gamă largă de culori. Acesta este același fenomen care produce culori strălucitoare în bule de săpun și filme de ulei în apă.