Сегодня 22 ноября 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Впервые получено рентгеновское изображение одиночного атома

Учёные впервые получили рентгеновское изображение одиночного атома, выделив его среди сотен тысяч других рядом с ним. Подобно обычным рентгеновским снимкам из поликлиники, индивидуальная рентгеновская картинка атома может многое рассказать о нём, а это выведет анализ материалов и веществ на невероятный уровень и способно самым сильным образом повлиять на нашу с вами жизнь.

 Источник изображения: Saw-Wai Hla

Источник изображения: Saw-Wai Hla

Учёные достаточно давно научились получать изображения отдельных атомов с помощью электронно-силовой микроскопии, но распознать в них отдельные химические элементы и тем более узнавать об их химической активности — это оставалось далеко за пределами мечтаний. Новый метод позволяет не только узнать атом какого элемента мы обнаружили, но также даёт информацию о его взаимодействии с другими элементами и то, насколько оно сильное.

Чувствительность аналитических приборов к одиночным атомам невозможно переоценить. Это может перевернуть мир, считают разработчики метода. Исследователи в области материаловедения и биохимии смогут узнать об образцах абсолютно всё, что поможет в поиске лекарств и в создании материалов с массой удивительных свойств.

 Изображение кольцеобразной супрамолекулы, в которой во всем кольце присутствует только один атом Fe.

Изображение молекулы с единственным атомом железа

Работу по исследованию свойств одиночных атомов представили химики из Китая, США и Франции. Статья вышла в издании Nature. Для эксперимента использовался синхротрон APS в Аргоннской национальной лаборатории. С его помощью проводился рентгеноструктурный анализ образцов и, собственно, отдельных атомов.

Современная наука дошла до того, что рентгеноструктурный анализ определяет химические свойства веществ при исследовании как минимум 10 000 атомов в образце. Новая методика улучшает детектирование на четыре порядка, что кажется просто невероятным. Тем не менее, в образцах с ионами железа и катионами тербия учёные смогли уверенно детектировать сигналы от отдельных атомов железа и тербия. Более того, они получили из сигнала информацию о степени химической активности каждого из атомов и то, насколько сильно они взаимодействовали с окружающими их атомами других веществ.

 Слева изображение молекулы с единчтвенным атомом железа, а справа кривая тока через детектор, обнаруживающая железо и его химическую активность

Слева изображение молекулы с единственным атомом железа, а справа кривая тока через детектор, обнаруживающая железо и его химическую активность

Процесс анализа выглядел следующим образом. К образцу подводили кончик тончайшего зонда детектора и вели им над материалом в такой близости, чтобы электроны могли туннелировать с атомов на детектор (это расстояние в пределах нанометра). Сами электроны или, точнее — фотоэлектроны, выбивались рентгеновским излучением из атомов в образце. Поскольку электроны выбивались из так называемых остовных или нижних уровней, то по пути к детектору они проходили сквозь верхние орбитали и фактически собирали информацию о химической активности конкретного атома и о самом атоме. Атомы железа и тербия были надёжно детектированы этим методом, но для практического внедрения, вероятно, дело дойдёт ещё не скоро.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
В программу сохранения классических игр от GOG вошли S.T.A.L.K.E.R. Shadow of Chernobyl и Call of Pripyat, а Clear Sky — на подходе 51 мин.
Star Wars Outlaws вышла в Steam с крупным обновлением и дополнением про Лэндо Калриссиана 3 ч.
Миллионер с зарплатой сантехника: выяснилось, сколько зарабатывает глава OpenAI 4 ч.
Рекордная скидка и PvP-режим Versus обернулись для Warhammer: Vermintide 2 полумиллионом новых игроков за неделю 4 ч.
Роскомнадзор с декабря начнёт блокировать сайты за публикацию научной информации о VPN 4 ч.
Новый трейлер раскрыл дату выхода Mandragora — метроидвании с элементами Dark Souls и нелинейной историей от соавтора Vampire: The Masquerade — Bloodlines 5 ч.
В Японии порекомендовали добавить в завещания свои логины и пароли 7 ч.
Обновления Windows 11 больше не будут перезагружать ПК, но обычных пользователей это не касается 7 ч.
VK похвасталась успехами «VK Видео» на фоне замедления YouTube 9 ч.
GTA наоборот: полицейская песочница The Precinct с «дозой нуара 80-х» не выйдет в 2024 году 10 ч.
Redmi показала флагманский смартфон K80 Pro и объявила дату его премьеры 2 ч.
SpaceX рассказала, почему затопила ракету Super Heavy во время последнего запуска Starship 3 ч.
Астрономы впервые сфотографировали умирающую звезду за пределами нашей галактики — она выглядит не так, как ожидалось 5 ч.
Японская Hokkaido Electric Power намерена перезапустить ядерный реактор для удовлетворения потребности ЦОД в энергии 6 ч.
Meta планирует построить за $5 млрд кампус ЦОД в Луизиане 7 ч.
Arm задаёт новый стандарт для ПК, чтобы навязать конкуренцию x86 7 ч.
HPE готова ответить на любые вопросы Минюста США по расследованию покупки Juniper за $14 млрд 7 ч.
Thermaltake представила компактный, но вместительный корпус The Tower 250 для игровых систем на Mini-ITX 9 ч.
Флагманы Oppo Find X8 и X8 Pro на Dimensity 9400 стали доступны не только в Китае — старший оценили в €1149 9 ч.
«ВКонтакте» выросла до 88,1 млн пользователей — выручка VK взлетела на 21,4 % на рекламе 10 ч.