16 unglaubliche Tiere und Landschaften können Sie nur mit einem Mikroskop sehen.

Das Elektronenmikroskop ist ein faszinierendes wissenschaftliches Gerät – es nutzt einen Elektronenstrahl ein Exemplar, vergrößern es bis zu 10 Millionen Mal zu beleuchten. Damit können Wissenschaftler schauen tief in die Substanz der Welt, die uns umgibt – und eine andere Welt, sehr ähnlich wie bei uns zu finden.

Dieses absolut erstaunlich Tumblr-Blog – herausgegeben von Janelle Shane, PhD Student der Elektrotechnik an der Ultrafast und Nano-Optik-Gruppe an der University of California San Diego – präsentiert atemberaubende Fotos von nanoskaligen Szenen, viele von Ihnen mit Staubkörner und nanoskaligen Strukturen. Erstaunlich, auch bei solchen Mikroskala lässt sich vor Ort Szenen, die unsere Augen vertraut zu interpretieren – von Berglandschaften, gemeinsame Maulwürfe.

Die folgende Auflistung enthält unsere Lieblings-Bilder von der UCSD Reinräume, jede Darstellung eine überraschend vertraute Szene. Betrachten Sie sie als mikroskopische, Staub-borne Rorschach-Tests. (Alle Texte und Fotos, veröffentlicht hier mit Erlaubnis von Janelle Shane sind.)

Einem massiven Felsen

Der gebrochenen Rand ein Stück Halbleitermaterial Laser 2.402 x unter dem Elektronenmikroskop betrachtet. Bei dieser Vergrößerung ist es klar, dass die Kante ist überhaupt nicht sauber gebrochen, aber alle Arten von Falten und Wellen, alle unsichtbar für das bloße Auge hat, so dass es wie ein massiver Felsen. In Wirklichkeit diese Klippe ist mikroskopisch - diese Gesamtsicht umfasst weniger als die Breite eines einzelnen Haares.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Des Teufels Turm

Mehr seltsamen naturalistischen Formationen in einer Probe, wo der Plasma Ätzen wirklich, wirklich falsch ging. Dies war flach, leer und vollkommen glatt sein soll. Tatsächlich, es sieht immer noch so unter alles andere als ein Elektronenmikroskop... könnte eine Ameise zu diesem Schritt und nicht einmal bemerken. Es ist reichlich, allerdings zur Katastrophe für diese besondere Probe bedeuten.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Auf einem Podest

Ein Staubkorn auf einem Podest sitzt - das ist ein kleines Stück von Staub, nur etwa 1/100 der Stärke eines durchschnittlichen menschlichen Haares. Der Staub gemacht eine eigene Sockel durch einen kleinen Bereich aus dem energiereiche Plasma, das ich benutzte, um Weg Ätzen der Oberfläche rundum zu schützen. Abgesehen von den Staub (und aus diesem rauen Gebiet im Hintergrund), kam die Oberfläche einigermaßen glatt. Ich gab dieses Beispiel ein besonders sauberes und zapped es wieder mit Plasma - danach, all diese seltsamen Eigenschaften waren verschwunden.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Brücke über unruhiges Wasser

Nanoskalige zwingt manchmal Arbeit in nicht-intuitive Möglichkeiten. Diese Mauer des Halbleiters war Plasma geätzt so dünn, dass die Mitte völlig weggeätzt war verlassen die Wand oben schwebt gespenstisch über leere. Es ist dünn und lacy und berührt nur die Wand unten an ein paar heikle stellen, doch es fällt nicht, auch wenn ich die Probe vom Gebäude Shuttle und verschieben Sie sie in und aus dem Elektronenmikroskop. Es ist furchtbar klein - ein einzigen Virus könnte durch den Spalt gleiten, sondern ein Bakterium konnte nicht und eine menschliche Zelle konnte sicherlich nicht. Die Umgebung ist rau und bergig durch irgendeine Art von Crud, die auf der Probenoberfläche während der ersten Plasma Ätzen war. Eine Runde von Mikrowellen-Plasma-Behandlung, gefolgt von ein bisschen mehr Plasma Ätzen, alles geglättet.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Die Irish highlands

Hergestellt aus dunklen Streifen der Laser geschmolzen Gebiete, durchsetzt mit heller weniger zerstörten Regionen. Ich bin mir nicht sicher, was der Berg - vielleicht sogar die geschmolzenen Überreste eine Staub-Fleck gemacht wird. Sie müssten tausend Berge übereinander, gleich einem Millimeter zu stapeln.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Nano Boba Fett?

Dies ist ein Artefakt gemacht von Laser Halbleitermaterial, die während eines Prozesses soll der Laser Material Weg Ätzen erschienen. Wahrscheinlich wurde es durch ein Staubkorn Landung an dieser Stelle gebildet und schützt das darunter liegende Material aus dem Plasma Ätzen... die Reste des Staubes sind wahrscheinlich das gewölbte Bit an der Spitze. Vor der dunkle Bereich ist aus Glas gefertigt. Weil Glas eher ein elektrischer Isolator als Halbleiter ist, sieht es dunkler unter dem Elektronenmikroskop, da er saugt Elektronen anstatt reflektiert sie zurück in das Mikroskop-Detektor. All dies ist Weg, Weg, zu klein, um vom Auge... in der Tat, zu sehen, die obere Fläche sieht perfekt glatt, sogar unter einem normalen Mikroskop. Nur unter dem Elektronenmikroskop ist dieser verrückte Topologie offenbart.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Dies ist ein Maulwurf

Dies ist ein einziges Staubkorn, 14.000 x unter dem Elektronenmikroskop betrachtet. Es ist klein genug, dass es leicht in einem Ihrer Zellen passen würde. Mein Labor baut die meisten unserer Nanostrukturen in Reinräumen, konzipiert zum Schutz vor Staub wie folgt... im Vergleich zu der Größe der Strukturen, die wir, wie Sie auf der Rückseite das Bild machen Staub ist riesig. Ein wenig Staub ist schwer zu vermeiden, und man muss sich manchmal nur hoffen, dass der Staub nicht irgendwo bedauerlich landen.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Schluchten und Felsen und Hochebenen

Natur wiederholt sich im kleinen Maßstab - diese Tafelberge und Hochebenen sind nur etwa 500 Nanometer hoch... Wenn Sie 2.000 davon übereinander gestapelt, wären sie nur einen Millimeter hoch. Wie konnte das passieren? Die gesamte Landschaft besteht aus Laser Material, die ich entfernt mit energiereiche Plasma Ätzen war. Ich hatte nur wenige Schutzgebiete aus dem Plasma durch abdecken (nahe der Mitte des Bildes, sehen Sie die langen horizontale Wand ich versucht habe zu machen). Leider wenn ich dieses Beispiel in der Radierer anzog, etwas Öl bekam auf die Oberfläche, und muss selbst in kleinen Flüssen und Tröpfchen, Schutz von einzelnen Bereichen aus dem Plasma sowie verteilt haben. Das Ergebnis? Diese winzigen und seltsam naturalistischen Landschaft.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Die Berliner Mauer

Ich habe irgendwie Nanopeople erstellt. Ihre Köpfe sind Laser Material aus und ihre Körper bestehen aus Silizium, was bedeutet, dass es eine remote Chance, dass einige von ihnen Laser sein könnte. Sie sind alle so klein (300nm hoch), dass ein normales Bakterium zu Ihnen erscheinen würde wie eine massive schwerfällige Tier. Die Wand in der Mitte ist etwas, was ich tatsächlich mit Absicht erstellt - die kleine Nanopillars ist soeben erschienen wegen etwas Seltsames passiert, die während der Wand Bildung. Es ist ein wenig unheimlich, wie sie scheinen, zu sein, die Wand Extraraum. In der Tat - not gonna lie - ist es auch unheimlich, sie über die Landschaft von den Tausenden zu sehen. Ich bin froh, dass das Mikroskop Zimmer hell erleuchtet ist.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Ein Pirouetten bison

Ein Staubkorn, unter dem Elektronenmikroskop betrachtet. Sieht ein bisschen zu mir wie ein Pirouetten Bison. Der Staub ist auf jeden Fall mikroskopisch - etwa 40 davon in Ihre normale Hautzelle passen würde. Es sitzt auf der Metallhalter verwenden wir für die Montage unserer Muster - diese dünnen erzielten Linien könnte Kratzer von der Pinzette.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Gorgoroth und Mount Doom

Die einsamen Berg, Heimat von Nanodragons. Die Oberfläche dieses Beispiels ist beschichtet mit eine raue, bergige Substanz - wahrscheinlich erstellt, wenn die oberste Schicht der meine Probe (ein Photoresist) halten nicht gut zu einem reaktiven Plasma, die ich an der Probe geschossen wurde. Ein bisschen die Reibefläche ragt oben wie ein Berg über dem Rest, wo es scheint, Raum um sich selbst zu verbiegen. Dieses Phänomen ist bekannt als Lade und passiert, wenn der Berg begann sammeln genug negativen Ladung aus der Scan Elektronenstrahl, den Abwehr des Elektronenstrahls selbst begann.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Gewitterwolke

Extreme Nahaufnahme ein einziges Staubkorn. Es stellt sich heraus, dass Staub in allen Formen und Größen kommt, und dieses Cloud-förmigen Stück eine Rarität ist-ich habe auch Berge und Segel und klumpig Monster gefunden. Davon sollen es sein... aber wenn ich meine Proben aus den Reinraum zu ihnen Bild nehmen, ich habe Staub zu erwarten. Dieser Speck ist klein - die Bar an der Unterseite des Bildes ist nur etwa 1/100 der Breite eines typischen menschlichen Haares.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Angst vor dem unbekannten

Blöde Staubkorn, unter dem Elektronenmikroskop betrachtet. Da unser Elektronenmikroskop in den Reinraum nicht, ist es schwer, die gelegentlichen Besuch Partikel von Staub zu vermeiden. Sie erscheinen zufällig, wie kleine Wesen, die immense und seltsame Landschaften zu erkunden. Diesein ist mikroskopisch und steht auf einer gut zerkratzten Metallfläche. Im Hintergrund ist die Seite aus einem einzigen Stück Klebeband.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Route 66

Ich war ziemlich sicher, dass dies eine weitere Probe zum Scheitern verurteilt sein würde. Zum einen wurden keiner von diesen kleinen Tafelberge und Beulen - alle gebildeten von Halbleiter-Laser-Material - soll es sein. Es war alles sehr interessant aussehenden, aber es bedeutete, dass irgendeine Art von Müll auf meine Probe bekommen und hinterließ seine Spuren, während ich versuchte, die Laser-Material-Wand bilden.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Konstellation

Dünnschicht-Effekte, unter einem Mikroskop betrachtet imitieren den Nachthimmel. Was Sie hier sehen, ist eine Ebene Fläche, die ein paar Mängel auf (wahrscheinlich Stück von Staub), bedeckt mit einer dünnen, transparenten Folie hat. Abhängig von der Dicke des Films erhalten Sie verschiedene Farben reflektiert - das ist das gleiche Phänomen, das Farben des Regenbogens in dünne Seifenblasen macht. Von den Farben können Sie sehen, wie der Film Hügel, über die Bereiche, die Defekte, Herstellung von eng beieinander liegender Bands der Farbe haben eine topografische Karte. Es gibt keinen Farbstoff oder Pigmente hier - alle Farben sind aus dieser Soap Bubble-Effekt, unter Berufung auf die Interferenz von Lichtwellen. Diese Art von Pigment-weniger Farbe, genannt strukturelle Farbe, sieht auch in schillernden Federn, Perlen, Opale, und viele Schmetterling Flügel. Irgendwie sieht aus wie eine Konstellation von einem Einhorn-Kopf zu mir.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com

Mondaufgang

Eine Traumlandschaft, die natürlich durch Defekte in einen dünnen Polymerfilm gebildet. Dieses Phänomen nennt man Newtonsche Ringe und ist die gleiche Art von Dünnschicht-Effekt, Seifenblasen schillernde macht.

Foto: Janelle Shane/USCD/lewisandquark.tumblr.com