NIST krijgt hoogte van de piramide

Amerikaanse onderzoekers hebben een simpele truc bedacht om de beweging van nanodeeltjes in een vloeistof te kunnen volgen in 3D. Kwestie van spiegeltjes onderin de ‘well’, zo vertelden ze tijdens het jaarcongres van de American Physical Society.

De ‘wells’ in kwestie zijn 20 micrometer in het vierkant en 15 micrometer diep. De microscoop hangt er recht boven. Normaal ziet die dus alleen zijwaartse bewegingen van een nanodeeltje in de vloeistof. Er zijn wel pogingen gedaan om de op-en-neerbewegingen af te leiden uit het verlies aan beeldscherpte (de microscoop staat immers gefocusseerd op één bepaalde hoogte) maar in de praktijk is dat wiskundig heel lastig en bovendien onnauwkeurig.

Bij het National Institute of Standards en Technology zijn nu wells gemaakt die de vorm hebben van een omgekeerde piramide. Ze worden chemisch geëtst uit siliciumkristallen. Wanneer je handig gebruik maakt van de kristalstructuur, en vooral van de oriëntatie van het kristal, krijg je wanden die zó glad zijn dat ze werken als spiegels.

Vul je zo’n well vervolgens met vloeistof en laat je er een nanodeeltje in zweven, dan zie je dat deeltje vijf keer: eenmaal rechtstreeks en viermaal via de spiegels. Uit de onderlinge afstanden kun je de verticale positie van het deeltje tot op minder dan 10 nanometer nauwkeurig berekenen.

Het NIST heeft er uiteraard octrooi op aangevraagd.

bron: NIST