Wielu normalnych ludzi nie zdaje sobie sprawy, że nauka nigdy nie była w stanie prześwietlić ani jednego atomu.
Najlepsze obecne skanery synchrotronowe to obrazowanie promieni rentgenowskich – około 10 000 atomów – ale sygnał wytwarzany przez pojedynczy atom jest zbyt słaby dla konwencjonalnych detektorów. Dotychczas.
Wyczyn ten został osiągnięty dzięki specjalnie skonstruowanemu instrumentowi synchrotronowemu w Argonne National Laboratory w Illinois, wykorzystującym technikę znaną jako SX-STM (synchrotronowa rentgenowska skaningowa mikroskopia tunelowa).
Naukowcy stojący za przełomem twierdzą, że toruje drogę do znalezienia leków na poważne choroby zagrażające życiu, rozwoju ultraszybkich komputerów kwantowych i innych postępów w naukach o materiałach i środowisku.
Atomy to cząstki budujące cząsteczki i granice, do których jakakolwiek substancja może ulec rozkładowi chemicznemu. W piłce golfowej znajduje się wiele piłek golfowych, które można wbić w ziemię.
SX-STM może teraz skalować go do nieskończenie małego stopnia. Wyczyn został opisany jako „święty Graal” fizyki i od dawna marzenie profesora OSU Saw Wai Hla, głównego autora artykułu wyjaśniającego odkrycie.
„Atomy można rutynowo obrazować za pomocą mikroskopów z sondą skanującą – ale bez promieni rentgenowskich nie można stwierdzić, z czego są zbudowane” – wyjaśnił dr Hla. Możemy teraz dokładnie wykryć typ konkretnego atomu, po jednym atomie na raz, i jednocześnie możemy zmierzyć jego stan chemiczny. To odkrycie zmieni świat”.
Od czasu odkrycia przez Roentgena w 1895 r. promieniowanie rentgenowskie było wykorzystywane w dziesiątkach zastosowań i dziedzin, od badań lekarskich po kontrole bezpieczeństwa na lotniskach.
Inne wielkie przełomy: Nowy implant mózgowy może przywrócić funkcję sparaliżowanych kończyn
Należący do NASA łazik marsjański Curiosity jest wyposażony w aparat rentgenowski do badania formacji skalnych.
Ważnym zastosowaniem promieni rentgenowskich w nauce jest określenie rodzaju materiału w próbce. Z biegiem lat ilość materiału w próbce wymaganego do wykrywania promieni rentgenowskich została znacznie zmniejszona dzięki rozwojowi synchrotronowych promieni rentgenowskich.
SX-STM zbiera wzbudzone elektrony, cząsteczki na zewnętrznej powierzchni atomu, które poruszają się wokół protonów i neutronów wewnątrz, a widmo wytworzone w ten sposób jest jak odcisk palca, który umożliwia dokładne wykrycie, czym jest atom.
Więcej wiadomości z fizyki: Matematycy odkrywają nieuchwytny kształt „Einsteina”: „Cud, który zakłóca system”
„Zastosowana technika i koncepcja zademonstrowana w tym badaniu otworzyły nowe horyzonty w badaniach rentgenowskich i badaniach w nanoskali” – powiedział pierwszy autor Tululop Michael Ajay, doktorant w Ohio State.
„Co więcej, wykorzystanie promieni rentgenowskich do wykrywania i charakteryzowania poszczególnych atomów może zrewolucjonizować badania i wygenerować nowe technologie w takich obszarach, jak informacje ilościowe i wykrywanie pierwiastków śladowych w badaniach środowiskowych i medycznych, by wymienić tylko kilka”.
„To osiągnięcie otwiera również drogę dla zaawansowanych urządzeń w materiałoznawstwie”.
Podziel się tym intrygującym Świętym Graalem fizyki ze swoimi przyjaciółmi naukowcami…
More Stories
Boeing może nie być w stanie obsługiwać pojazdu Starliner przed zniszczeniem stacji kosmicznej
Jak czarne dziury stały się tak duże i szybkie? Odpowiedź kryje się w ciemności
Studentka Uniwersytetu Północnej Karoliny zostanie najmłodszą kobietą, która przekroczy granice kosmosu na pokładzie Blue Origin