Сегодня 22 апреля 2025
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.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
«VK Видео» запустит платную подписку для отключения рекламы в видео 2 ч.
Разработчики ИИ-приложений предпочитают технологии OpenAI, но всё быстро меняется 3 ч.
Закулисное обновление разожгло слухи о скором анонсе ремейка культовой ролевой игры Persona 4 3 ч.
SolarWinds Corporation перешла в частную собственность — сделка по её покупке завершена 4 ч.
Конференция OS DAY 2025 «Изолированные среды исполнения в современных ОС» 5 ч.
Google против разделения: это ударит по потребителям и навредит США в «глобальной гонке с Китаем» 6 ч.
Режиссёр «Трансформеров» Майкл Бэй снимет экранизацию классической серии гоночных аркад OutRun от Sega — первые детали 7 ч.
Ночью в России произошёл сбой в работе Telegram и WhatsApp 7 ч.
Туманные перспективы: игроков начали приглашать на «бету» Silent Hill f, но это обман 8 ч.
Dr.Web отмечает 33 года: скидка 20 % на Dr.Web Security Space в честь дня рождения легендарного антивируса 8 ч.
«Роскосмос» рассказал, когда начнёт строить дополнительный сегмент ГЛОНАСС из 240 спутников 25 мин.
Названа самая популярная марка ноутбуков в России в этом году 51 мин.
Трёхстворчатый складной смартфон Samsung и недорогой Galaxy Z Flip FE выйдут в четвёртом квартале 2 ч.
Toshiba выпустила 24-Тбайт жёсткие диски N300 и N300 Pro на технологии CMR для работы 24/7 2 ч.
Новые игровые тесты показали пропасть в производительности между разными версиями GeForce RTX 5060 Ti 2 ч.
Грузовик SpaceX Cargo Dragon доставил на МКС рекордный объём продуктов питания 2 ч.
США проиграли гонку за чипы будущего — Китай стал абсолютным лидером в фундаментальных исследованиях 3 ч.
Samsung остановит производство отдельных видов DDR4, но китайцы не оставят мир без этой памяти 4 ч.
Huawei готовит 6-нм ИИ-ускоритель Ascend 920 с производительностью 900 Тфлопс 5 ч.
ИИ-чипы будут выпускать на больших стёклах: Nippon Electric Glass начнёт поставки стеклянных подложек в 2026 году 5 ч.