Версия для слабовидящих
Новый электронный микроскоп может снимать "танцы" молекул и атомов Печать Email
Новости об инновациях
06.12.2013

Новый электронный микроскоп нового поколения, разработанный и изготовленный группой ученых из Мичиганского университета (Michigan State University), дает в руки ученым возможность производить высокоскоростную видеосъемку процессов, протекающих на наноразмерном уровне.

Современные электронные микроскопы позволяют ученым изучать структуру и строение микроорганизмов, отдельных живых клеток, проникать вглубь металлов, кристаллов, микроскопических структур и в другие места, куда невозможно заглянуть с помощью обычных оптических микроскопов.

К сожалению, в подавляющем большинстве случаев современные электронные микроскопы позволяют получить только статические изображения, что существенно ограничивает возможности ученых в области изучения процессов, происходящих внутри исследуемых объектов.

В 1990-х годах ученым при помощи коротких импульсов лазерного света удалось с помощью электронного микроскопа произвести первую съемку в режиме реального времени движений молекул газообразного вещества во время их участия в химической реакции, но качество и скорость этой съемки оставляли желать лучшего, несмотря на то, что это являлось настоящим достижением на тот момент времени.

А в настоящее время, новый электронный микроскоп нового поколения, разработанный и изготовленный группой ученых из Мичиганского университета (Michigan State University), дает в руки ученым возможность производить высокоскоростную видеосъемку процессов, протекающих на наноразмерном уровне.

Качество и скорость съемки позволяют увидеть движения отдельно взятых атомов внутри молекул, задействованных в химических реакциях или других процессах.

20131204_2_2.jpg Рис. 1.

Группа ученых, возглавляемая профессором физики Чон-Ю Руэн (Chong-Yu Ruan), является одной из немногих групп во всем мире, разрабатывающих электронные технологии формирования изображений наноразмерных объектов в фемтосекундном масштабе времени.

Одна фемтосекунда является одной миллионной из одной миллиардной части секунды и представляет собой базовый промежуток времени, требующийся атомам и молекулам на выполнение ряда действий, таких, как передача электрического заряда или участие в процессах химических превращений.

«Реализация технологии фемтосекундной электронной съемки позволяет ученым исследовать во всех деталях все процессы, происходящие внутри наноразмерных объектов и устройств» – рассказывает профессор Руэн, – «Теперь мы дали ученым в руки новый инструмент, который позволит им увидеть то, что раньше было скрыто от их глаз, и заглянуть на уровень, где происходят определенные физические, химические и биологические превращения».

20131204_2_3.jpg Рис. 2.

Патент, поданный группой профессора Руэн, описывает устройство, имеющее модульную конструкцию, благодаря чему его можно приспособить для использования с большинством моделей существующих электронных микроскопов, позволяя ученым получить все функции и возможности новой технологии без потребности приобретения целого комплекса дорогостоящего оборудования.

«Типичный электронный микроскоп в среднем стоит от 1 до 10 миллионов долларов, наше устройство оценивается приблизительно в 500 тысяч долларов. Его использование позволит модернизировать существующие микроскопы, кардинально увеличив их разрешающую способность и быстродействие, не тратя на это больших сумм денег» – рассказывает профессор Руэн.

Следует отметить, что

создание нового электронного микроскопа первоначально производилось группой профессора Руэна для реализации технологии сверхскоростной электронной кристаллографии, технологии, которая позволяет изучать наноразмерные кристаллы и процессы, происходящие внутри кристаллов и на их поверхности во время взаимодействия с другими химическими элементами.

А сейчас эта группа ученых работает над созданием еще одного скоростного электронного микроскопа, который обеспечит высочайшую яркость электронного луча и контрастность получаемых изображений, и в котором для формирования коротких промежутков времени вместо света лазера будут использоваться лучи высокочастотных радиоволн.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/articles/2013/novyi-elektronnyi-mikroskop-mozhet-snimat-tantsy-molekul-atomov

 

Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта