Човешкото око различава наноразмери по-добре от скъпи уреди
Последно: 19 юни 2024 г. в 10:25
Немски учени разработиха необичайна методика, която дава на човека фантастичната възможност да оценява „на око“ дебелината на микроскопични обекти и да вижда разлика само от един нанометър, се казва в статия, публикувана в сп. Optica.
Санди Петерхензел (Sandy Peterhaensel) от университета на Щутгарт (Германия) и колегите му установили, че човешкото око не отстъпва и дори често превъзхожда цяла редица фини измервателни инструменти, които се използват от нанотехнолози, инженери и физици.
Когато авторите на статията посетили един от нанозаводите на територията на Германия, те обърнали внимание, че най-ловките технолози и инженери, работещи в предприятието, можели „на око“ да определят дебелината на нанофилм от титанов оксид с точност до 10-20 нанометра, което доста икономисвало време при сортиране.
Учените се поинтересували как се удава това на работниците и те им разказали, че „дъгата“, възникваща на повърхността на филма при преминаването на лъч светлина, им помага да определят дебелината. Физиците напомнят, че подобни цветни модели възникват на повърхността на малки мехури или на маслени петна благодарение на феномен, който учените наричат интерференция.
Рисунъкът на тази „дъга“ много силно зависи от дебелината на филма и от това, под какъв ъгъл падат лъчите светлина на неговата повърхност, благодарение на което светлинният модел ще се различава за филми с различна дебелина. Това свойство помагало на служителите в завода да сортират титановите навофилми.
Петерхензел и колегите му провели прост експеримент за проверка на техните твърдения. Те „отгледали“ набор от няколкостотин фрагмента от филми, чиято дебелина се различавала само с един атом, и ги прикрепили към екрана на монитора.
Когато зад масата седнел доброволец, екранът се включвал, оцветявал се в бяло и на него се появявал цветен калибратор, с който участникът в експеримента трябвало да подбере цветовете, които виждал в „дъгата“ на повърхността на филма. Използвайки тази „палитра“, компютърът изчислявал дебелината на филма.
Както показал експериментът, доброволците много бързо се научили да изчисляват дебелината на филма, като допускали грешка само с 1-3 нанометра, и дори можели да различават филмите, чиято дебелина се различава само с нанометър. Цялата тази процедура отнема около две минути, което е няколко пъти по-бързо от работата на обичайните уреди за измервания от подобен род.
„Често подценяваме колко добре работят нашите сетивни органи и каква роля играят в науката и инженерството. Нашият експеримент показва, че невъоръженото човешко око може да изпълнява дори такива задачи, които често не са по силата на скъпи и сложни уреди“, заключава Петерхензел.
