Човешкото око открива дебелината на тънките филми с нанометрична точност • Тенденции21
Човешкото око е удивителен инструмент и може точно да прави разлика между най-малките или най-фините разлики в цвета. Въпреки че човешкото зрение превъзхожда в една област, изглежда, че не достига в други, като възприемането на дребни детайли, поради естествените ограничения на човешката оптика.
В статия, публикувана вчера в списание Optica, на оптичното общество на Америка (OSA, САЩ), изследователски екип от Университета в Щутгарт (Германия) и Университета на Източна Финландия, Йоенсуу се възползва от силните страни на човешкото око при откриване на цвят, за да даде на окото способността да различава обекти, които се различават по дебелина не повече от няколко нанометра - приблизително дебелината на отделна клетъчна мембрана или вирус.
Тази способност да надхвърля границата на дифракция на човешкото око беше демонстрирана чрез обучение на малка група доброволци да идентифицират много фините цветови разлики в светлината, преминала през тънки филми от титанов диоксид при много ярки условия на осветеност, контролирани и прецизни. Резултатът беше много последователна серия от тестове, които разкриха неизползвания досега потенциал, който се конкурира със сложни оптични инструменти, които могат да измерват тези малки дебелини, като елипсометрия.
„Успяхме да покажем, че човешкото око е способно да определи без помощ дебелината на тънък филм - материали с дебелина само няколко нанометра - просто като наблюдаваме цвета, който той представя при специфични условия на осветление“, казва той в бележката на OSA Press Sandy Peterhänsel, Университет в Щутгарт, и водещ автор на статията. Действителният тест беше извършен в Университета на Източна Финландия.
Тънки филми
Тънките филми са от съществено значение за различни търговски и производствени приложения, включително антирефлексно покритие за слънчеви панели. Тези филми могат да бъдат с дебелина десетки нанометра. Тънките филми, използвани в този експеримент, са създадени чрез нанасяне на слой върху слой от отделни атоми върху повърхността. Макар и много точна, това отнема време и в индустрията се използват други техники, като отлагане на пари.
Оптичните свойства на тънките филми означават, че когато светлината взаимодейства с техните повърхности, се получава широка гама от цветове. Това е същото явление, което произвежда блестящи цветове в сапунени мехурчета и маслени филми във вода.