Kính hiển vi chính là thiết bị chuyên dụng phổ biến trong các phòng thí nghiệm sinh học, hoặc là phòng lab vi sinh hay bệnh viện, trung tâm nguyên cứu…. Nó sẽ giúp quan sát những mẫu vật có kích thước vô cùng nhỏ mà nếu như chúng ta quan sát bằng mắt thường thì sẽ không thể thấy được. Độ phóng đại của các loại kính hiển vi quang học đương nhiên sẽ không bằng kính hiển vi điện tử. Kính hiển vi thường sẽ được sử dụng để có thể quan sát chặt chẽ một mẫu vật. Cách thức chính là thông qua việc phóng đại thấu kính với lượng ánh sáng khả kiến. Mới đây các nhà nghiên cứu đến từ Đại học Queensland đã sáng chế ra siêu kính hiển vi, cùng chúng tôi tìm hiểu về công nghệ mới này nhé.
Siêu kính hiển vi nhìn được cấu trúc sinh học siêu nhỏ
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Queensland vừa sáng chế ra chiếc kính hiển vi lượng tử có khả năng quan sát những cấu trúc sinh học mà con người chưa bao giờ được chứng kiến. Phát kiến này mở đường cho nhiều ứng dụng trong lĩnh vực công nghệ sinh học và y khoa. Kính lượng tử hoạt động nhờ vào nguyên lý rối lượng tử, thứ mà Einstein gọi là “những tương tác kỳ lạ”.
Thuật ngữ rối lượng tử cho rằng trạng thái lượng tử của hai hay nhiều vật thể có liên hệ với nhau dù chúng có cách xa hàng năm ánh sáng. Ví dụ, khi tác động vào một trong hai electron có trạng thái lượng tử liên kết với nhau, electron ở đầu kia sẽ cảm ứng được dao động này lập tức.
Warwick Bowen, giáo sư tại Phòng thí nghiệm Quang học Lượng tử của Đại học Queensland nói đây là cảm biến rối lượng tử tốt nhất mà nhân loại đã từng phát minh ra. “Bước đột phá này sẽ mở đường cho nhiều lĩnh vực công nghệ mới, giúp tạo ra các thiết bị định vị cũng như máy chụp cộng hưởng từ (MRI) tốt hơn”, giáo sư Bowen chia sẻ.
Nguyên lý rối mang đến cách mạng công nghệ
Ông cho rằng nguyên lý rối là trung tâm của cuộc cách mạng lượng tử. Và loại cảm biến biết ứng dụng nó sẽ bỏ xa các công nghệ phi lượng tử hiện tại. Nó sẽ đem lại sự đổi mới trong công nghệ y khoa. Khoa học kỹ thuật và cả giao thông. Đội ngũ nghiên cứu đã vượt qua được rào cản lớn nhất. Của kính hiển vi chiếu sáng truyền thống: thời gian quan sát tiêu bản. Đây là hình thức truyền thống của kính hiển vi. Nó lần đầu tiên được phát minh ra từ thế kỷ 18. Và vẫn đang được sử dụng đến ngày hôm nay. Kính hiển vi quang học, đôi khi còn được gọi là kính hiển vi ánh sán. Sử dụng một hoặc một loạt các thấu kính để phóng to.
Hình ảnh các mẫu nhỏ với ánh sáng khả kiến. Các thấu kính được đặt giữa mẫu và mắt của người xem để phóng to. Hình ảnh sao cho có thể kiểm tra chi tiết hơn.
Kính hiển vi dùng công nghệ laser
“Chiếc kính tốt nhất sẽ phải chiếu tia laser. Với cường độ sáng gấp hàng tỷ lần ánh sáng mặt trời để quan sát mẫu vật. Những vật chất sinh học thông thường như tế bào con người. Chỉ cầm cự được một thời gian ngắn dưới ánh sáng như vậy. Và đây là một trở ngại rất lớn”, giáo sư Bowen cho biết.
Theo ông, công nghệ rối lượng tử sẽ khiến việc quan sát rõ hơn 35%. Mà không làm ảnh hưởng đến mẫu vật. Đồng thời, ta sẽ có thể thấy những cấu trúc sinh học bé đến mức không tưởng. Ông Bowen cũng cho rằng sản phẩm này lượng tử sẽ hoàn thiện bộ ba khả năng mà khoa học lượng tử hứa hẹn, gồm tính toán, truyền dữ liệu và ghi nhận hình ảnh. “Khoa học lượng tử mở ra một chương mới cho hàng loạt phát kiến công nghệ”, Giáo sư đại học Queensland nhận định.
