reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
reklama
© Politechnika Wrocławska Nauka | 09 lutego 2017

Naukowcy z PWr konstruują mikroskop elektronowy na chipie

Na Politechnice Wrocławskiej powstanie pierwszy na świecie miniaturowy mikroskop elektronowy MEMS, wytworzony przy użyciu technik mikroobróbki krzemu i szkła.
Mikroskop będzie można wykorzystać do badania próbek biologicznych, potrzebnych m.in. we wczesnej diagnostyce nowotworów. – Klasyczne mikroskopy elektronowe to urządzenia próżniowe, które mają duże wymiary, są ciężkie i drogie i dlatego pracują jedynie w wyspecjalizowanych laboratoriach – wyjaśnia prof. Górecka-Drzazga z Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki PWr. Dodaje, że obecny rozwój technik MEMS (Mikro-Elektro-Mechaniczny System), umożliwia miniaturyzację wielu urządzeń. – Współczesne samochody, telefony komórkowe, cyfrowe aparaty fotograficzne i wiele innych sprzętów działa właśnie dzięki mikrosystemom, czyli miniaturowym czujnikom i aktuatorom wyposażonym w nowoczesną elektronikę – mówi profesor.

– Będzie to przenośne urządzenie o wymiarach kilku centymetrów, które da nam obraz o wysokiej rozdzielczości i kontraście – mówi dr hab. Anna Górecka-Drzazga, prof. PWr.
Wyjaśnia, że w kilku ośrodkach naukowych na świecie podejmuje się próby zminiaturyzowania poszczególnych elementów mikroskopu, ale nikomu jeszcze nie udało się połączyć wszystkich komponentów w jedną funkcjonalną całość. – Problemem jest opracowanie spójnej technologii, a co najważniejsze wytworzenie wysokiej próżni w bardzo małej objętości. My część z tych trudności mamy już za sobą, dzięki naszym wcześniejszym badaniom – tłumaczy prof. Górecka-Drzazga.

W jej zespole badawczym w Zakładzie Mikroinżynierii i Fotowoltaiki opracowano pierwszą na świecie jonowo-sorpcyjną pompę próżniową MEMS. – To naprawdę duże osiągnięcie. Nawet pompa opracowana w Instytucie Technologicznym w Massachusetts (MIT), której działanie bazuje na tym samym zjawisku, nie wytwarza wysokiej próżni – twierdzi profesor. Dodaje, że ten innowacyjny wynalazek został już w Polsce opatentowany.

Naukowcy postanowili spróbować połączyć mikropompę z innymi miniaturowymi urządzeniami, czyli najpierw opracować mikroskop elektronowy MEMS, a w przyszłości lampę rentgenowską czy spektrometr mas.

Wszystko na jednym chipie

- Chcemy wszystkie elementy mikroskopu zaprojektować w postaci urządzeń MEMS i zintegrować je na jednym chipie. Wykorzystamy do tego technologię, którą mamy już dobrze opracowaną, czyli zastosujemy techniki formowania przestrzennych struktur w krzemie i szkle. Źródłem elektronów będzie krzemowa katoda pokryta nanorurkami węglowymi, do tego dołączymy kolumnę elektronooptyczną, składającą się z kilku odizolowanych elektrycznie krzemowych elektrod. To one będą sterować skupieniem wiązki elektronów na badanej próbce – tłumaczy prof. Górecka-Drzazga. Dalsze części mikroskopu to komora obserwacyjna na próbkę z bardzo cienką, przezroczystą dla elektronów membraną, układ rejestrujący obraz i wspominana już pompa próżniowa.

Intensywne prace nad mikroskopem rozpoczęły się na początku roku w ramach projektu Opus 11, finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki. Profesor Politechniki Wrocławskiej otrzymała na jego realizację ponad milion złotych. W skład zespołu badawczego wchodzą: dr Michał Krysztof, dr Tomasz Grzebyk i doktorant Piotr Szyszka. – Pamiętajmy, że są to badania podstawowe. Wykonamy wersję demonstracyjną urządzenia, którego parametry na pewno nie będą jeszcze optymalne – zaznacza prof. Anna Górecka-Drzazga. Dodaje, że produkowanie takiego urządzenia na skalę masową wymagałoby powołania międzynarodowego konsorcjum. – Polski przemysł niestety nie inwestuje w rozwój mikrosystemów – dodaje szefowa grupy badawczej z PWr.


Prof. Anna Górecka-Drzazga z zespołem

Źródło: © Politechnika Wrocławska, fot. Krzysztof Mazur

Komentarze

Zauważ proszę, że komentarze krytyczne są jak najbardziej pożądane, zachęcamy do ich zamieszczania i dalszej dyskusji. Jednak komentarze obraźliwe, rasistowskie czy homofobiczne nie są przez nas akceptowane. Tego typu komentarze będą przez nas usuwane.
reklama
reklama
reklama
reklama
Załaduj więcej newsów
March 25 2017 15:01 V8.0.2-1