Sidan pryf cop: Uwchlens Natur Wyllt

Mae gwyddonwyr ym mhrifysgolion Bangor a Rhydychen wedi llwyddo i gyflawni camp nas gwelwyd o'r blaen: defnyddio sidan pryf cop fel uwchlens i gynyddu potensial microsgop.

Ers dros ganrif mae gwyddonwyr wedi ymdrechu i ymestyn eglurder a manylder arferol microsgopau.  Mae deddfau ffisegol goleuni yn ei gwneud yn amhosibl i weld pethau llai na 200 nm - maint y bacteria lleiaf - drwy ddefnyddio microsgop yn unig.  Fodd bynnag, uwchlensys fu'r nod newydd ers troad y mileniwm, gydag amrywiol labordai a thimau'n ymchwilio i wahanol fodelau a deunyddiau. 

Yn dynn wrth sodlau papur (Sci. Adv. 2 e1600901, 2016) a ddatgelodd bod tîm o Ysgol Peirianneg Electronig Prifysgol Bangor wedi defnyddio uwchlens wedi'i seilio ar gleiniau nano i ymestyn eglurder yn sylweddol, mae'r un tîm wedi llwyddo i gyflawni camp unigryw arall. 

Nawr mae'r tîm, a arweinir gan Dr Zengbo Wang mewn cydweithrediad â grŵp sidan Yr Athro Fritz Vollrath o Adran Sŵoleg Prifysgol Rhydychen, wedi defnyddio deunydd naturiol - sef edau gwe sidan pryf cop - fel uwchlens ychwanegol, sy'n galluogi chwyddo pethau 2-3 gwaith yn fwy. 

Dyma'r tro cyntaf i ddeunydd biolegol naturiol gael ei ddefnyddio fel uwchlens. 

Yn y papur yn Nano Letters (DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b02641, Aug 17 2016 ), mae'r tîm yn disgrifio sut y gwnaethant ddefnyddio darn silidraidd o sidan pryf cop, a gynhyrchwyd gan y pryf cop Nephila bychan, fel lens.  

Meddai Dr Zengbo Wang:

"Rydym wedi profi y gellir defnyddio uwchlens i chwyddo pethau'n fwy na thrwy ficrosgop arferol, ond mae angen prosesau peirianneg cymhleth i gynhyrchu uwchlensys ac nid yw'r rhain ar gael yn rhwydd i ymchwilwyr eraill.  Dyna pam roedd gennym ddiddordeb mewn chwilio am uwchlens naturiol ym myd natur, fel bod  uwchlensys ar gael i bawb." 

Ychwanegodd Yr Athro Fritz Vollrath:  "Mae'n gyffrous iawn canfod defnydd arloesol a chwbl newydd arall i sidan pryf cop, rhywbeth rydym wedi bod yn ei astudio ers dros ddau ddegawd yn fy labordy.

Gellir defnyddio'r lensys hyn i weld a gwylio pethau oedd yn anweledig o'r blaen, yn cynnwys nano-strwythurau a micro-strwythurau biolegol yn ogystal â germau a firysau brodorol o bosibl.  

Mae'r strwythur silindraidd naturiol ar raddfa micron ac is-micron yn gwneud sidanau'n ddelfrydol; yn ein hachos ni roedd diamedr y ffilamentau ungol yn ddegfed trwch blewyn o wallt dynol. 

Roedd y ffilament pryf cop yn galluogi'r grŵp i weld manylion ar ficro-sglodyn a disg blue-ray a fyddai'n anweledig gyda microsgop optegol heb ei addasu.

Yn debyg iawn i'r hyn sy'n digwydd pan ydych yn edrych drwy wydr neu botel silindraidd, mae'r ddelwedd gliriaf i'w gweld yn unig ar hyd y stribyn cul sydd union gyferbyn â'ch llinell olwg, neu'n gorffwys ar yr arwyneb yr edrychir arno, felly hefyd mae'r ffilament sengl yn rhoi delwedd un ddimensiwn ar ei hyd. 

Eglurodd Wang:  "Mae gan y lens sidan silindraidd fanteision wrth ei gymharu ag uwchlens microsffer.  Yn bwysig iawn i ddibenion masnachol, byddai nanosgop sidan pryf cop yn gadarn a diwastraff, gan ei wneud yn ddelfrydol i'w ddefnyddio i sawl gwahanol ddiben."

Meddai James Monks, cyd-awdur ar y papur:   "Mae wedi bod yn adeg gyffrous i ddatblygu'r project yma fel rhan o'm gradd anrhydedd mewn peirianneg electronig ym Mhrifysgol Bangor ac rwy'n awr yn edrych ymlaen yn fawr at ymuno â thîm Dr Wang fel myfyriwr PhD mewn nano-ffotoneg."

Dyddiad cyhoeddi: 19 Awst 2016