מיקרוסקופ אופטי תלת-ממדי מהיר המאפשר קבלת תמונה מקיפה ומדויקת של פני עצם ברזולוציית גובה תת-ננומטרית פותח לאחרונה במעבדתו של פרופ' אברהים עבדולחלים ביחידה להנדסת אלקטרואופטיקה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
הפרויקט שהוביל לפיתוח היה נושא הדוקטורנט של ד"ר אבנר ספרני ועבודת פוסט-דוקטורט של ד"ר מיכאל ניי. המיקרוסקופ מבוסס על אינטרפרומטריית (טכניקה שמבוססת על התאבכות גלים) הזזת פזה מקבילית, שמאפשרת קבלת שלוש תמונות פזה בו-זמנית וחילוץ המידע על מפת הגובה בחישוב אלגברי פשוט. בהסתמך על אותו עיקרון הדגימו החוקרים גם מדידת רעידות בעלות משרעת מגודל ננומטר עד עשרות מיקרונים בדיוק תת ננומטרי.
ממצאי הפיתוח והמחקר פורסמו בכמה מאמרים בכתבי עת מובילים באופטיקה, כגון Optics Letters, שהיו בין המאמרים הנקראים ביותר בתקופת הפרסום:
https://doi.org/10.1364/OL.40.004651, http://dx.doi.org/10.1088/2040-8978/18/9/09LT02
בהתבסס על תופעת ההתאבכות (אינטרפרומטריה) של גלי אור, ניתן למדוד בעיקרון תזוזות בדיוק של פחות מרדיוס האטום. דוגמה לכך מהווה המאורע ההיסטורי שהתרחש בשנה שעברה, כאשר חוקרים הצליחו באינטרפרומטר LIGO למדוד גלי הגרביטציה מעצמים רחוקים מאוד בחלל.
המחקר קיבל סיוע מתוכנית קמין וממאגד מטרו 450, שמטרתו פיתוח טכנולוגיות בדיוק ננומטרי ומהירות בדיקה גבוהה של תעשיית ייצור הננואלקטרוניקה, כאשר גודל פרוסת הסיליקון יגיע ל- 450 מ"מ. פרופ' עבדולחלים: "באפליקציה שנדרשה על ידי חברות מטרולוגיה אופטית הגענו למהירויות יותר גדולות בשני סדרי גודל ממה שדרוש ובדיוק תת-ננומטרי. השלב הבא במחקר שיהיה נושא הדוקטורט של אמיר אייזן ואנדריי נזרוב, הוא לבנות את המיקרוסקופ והויברומטר בצורה יותר קומפקטית ולפתח אפליקציות ביולוגיות שיאפשרו דימות אופטי של פרופיל תאים בדיוק ננומטרי ובמהירות גבוהה וזאת בלי הצורך לצבוע את התאים בחומר פלואורצנטי. המהירות והדיוק הגבוהים יעזרו לביולוגים לעקוב אחרי תהליכים דינמיים בסקלות זמן קצרות וקביעת הפרופיל של תאים בדיוק ננומטרי תעזור באבחון מחלות כמו גידולים סרטניים בשלבים מוקדמים."
יצוין, כי פיתוח זה מקבל משמעות מיוחדת לאור העובדה שפרס נובל לפיסיקה הוענק בימים אלה לחוקרים ריינר וייס, ברי באריש וקיפ ת'ורן על עבודתם בתחום גלי הכבידה, שהוזכרו כאן.
