研究人员开发出一项突破性技术，利用光来可视化纳米级玻璃微毛细管尖端，从而实现与其他物体的精确而精细的接触。
“微毛细管”是一种由玻璃管制成的精密工具，孔径非常小(直径为0.1毫米至0.000010毫米)。它是从生物技术到细胞操作，再到微电镀和纳米3D打印等各个领域的重要工具。
具体来说，它在生物技术中的应用包括体外受精(IVF)期间将精子注射到卵子中，或作为穿透细胞膜的工具来研究细胞机制。在电镀中，它允许在极小的区域内进行金属电镀，这对于制造精密电子电路或微结构非常有用。它还可以用作3D打印喷嘴，以三维方式打印超精细结构。
使用微细管时，首要考虑的是确保尖端的精细和精确接触，以免玻璃微细管破裂或目标物体受损。过去，接触是通过用光学显微镜观察来确定的，但对于纳米级超细微细管，由于衍射分辨率有限，无法确定接触。
尽管已经采用了其他方法，例如监测电流或机械振动，但它们的多功能性受到材料特异性(仅限于导电材料)或可能影响结果的干扰的限制。
JaeyeonPyo博士团队开发的新方法利用了光。当光投射到玻璃微毛细管中时，光会穿过管子到达尖端。当尖端不接触物体时，会观察到明亮的散射光，而当它接触物体时，它会立即消失。这种简单的方法只需要一个光源就能超越光学显微镜接触检测的分辨率极限，这是一项了不起的成就，如果不全面了解纳米级的光与物质相互作用，就无法实现。
使用投影光到后孔来实现微毛细管尖端的可视化，以实现尖端的精细接触，超越衍射极限分辨率。图片来源：韩国电工技术研究所
研究团队通过各种实验和模拟发现，以衰减波形式传输的光在接触时不会在尖端散射，而是传输到接触的物体上。为了验证该技术的适用性，他们在纳米3D打印工艺、微铜电镀工艺和堵塞解决方案以及口腔上皮细胞细胞壁入侵等多个领域展示了微玻璃管的精确接触检测能力，证实了其准确且即时的检测性能。
研究团队通过各种实验和模拟发现，以衰减波形式传播的光会被传输到接触的物体上，而不是在尖端散射。
为验证此项技术的适用性，团队展示了微毛细血管在纳米级3D打印工艺、铜的微电镀工艺、解决喷嘴堵塞、口腔上皮细胞膜侵袭等各个领域的精细接触，证实了其精准、即时的检测性能。
该研究作为封面文章发表在ACSNano上。
JaeyeonPyo博士解释了研究背景，他表示：“由于之前开发的基于光学显微镜观察的纳米级3D打印工艺面临物理限制，因此需要一种全新的方法来提高分辨率、稳定性和产量。
“凭借对纳米级光学物理的理解，我们提出了一个突破性的想法，利用3D打印喷嘴作为监测其接触的工具，并取得了成功的结果。”
KERI已完成原始技术的专利申请，预计这一突破将吸引各个研究机构和需要纳米级精密工艺的行业的极大兴趣，例如3D打印、显示器、生物技术、电镀和微电子等。
该技术非常简单，只需使用一个光源即可实现，不受材料或环境限制，具有广泛的潜在应用。JaeyeonPyo博士的团队计划进一步展示和验证其在更多领域的适用性，积极寻找有需求的公司，并寻求技术转让。