Observarea vizuală a atomilor sub microscop

0,6 Angstrom. Aceasta este înregistrarea curentă a rezoluției în microscopia electronică. Un grup de oameni de știință americani au primit imagini frumoase ale atomilor de lantan individual atașați la straturile de nitrură de siliciu. În spatele scenei au fost eforturile de titan care au fost necesare pentru a crea acest miracol.







În 1959, Richard Feynman, faimosul fizician american, a prezis pentru prima dată apariția nanotehnologiei și, ca să spunem, a nanoștiințelor. Apoi a spus că această știință așteaptă decolarea, când rezoluția microscoapelor electronice va crește de o sută de ori. Această decolare a durat 45 de ani.

De fapt, barul a fost luat anul trecut, iar pentru scurt timp am vorbit despre asta. Cu toate acestea, oamenii de știință au analizat alte elemente. De atunci am realizat multe experimente noi. Nu contează. Interesant, am scos detalii despre "culmea" realizării record. Vrei să știi ce valorează acești 0,6 Angstromi?

Observarea vizuală a atomilor sub microscop


Stânga - aproape imaginea originală. Punctele galbene sunt atomi. În dreapta - o explicație (ilustrație ORNL).

În general, înregistrarea nu a fost un scop în sine. Liderul grupului este Steve Pennycook și colegii săi ajută oamenii de știință să studieze materialele la nivel atomic, comportamentul lor în diferite condiții și în special interacțiunea diferitelor substanțe.

Dar ceea ce au făcut ei este uimitor. Ei au bucata microscopice de nitrură de siliciu, un strat atomic acoperit-l lantan contrived pentru a face tăiat de „tort“ și a filmat-o folosind unealta lui vigilent.

Rezoluția acestei imagini a ajuns la 0,6 Angstrom. 1 angstrom este egal cu 1 zece milionime dintr-un milimetru.

Observarea vizuală a atomilor sub microscop


Laboratorul de microscopie avansată ORNL (ilustrare ORNL).

Sperăm că știți ce este un microscop electronic. În el, în loc de raze de lumină, informația despre obiect primește un curent de electroni accelerat de tensiune înaltă și în loc de lentile, optică de focalizare și alte sisteme electromagnetice de precizie.







"Z-contrast" înseamnă că acest dispozitiv reacționează la numărul atomic al elementului, subliniind în mod intens atomii grei pe fundalul plămânilor.

Observarea vizuală a atomilor sub microscop


Perne de cauciuc, canale de aer cu pereți dubli și izolație - măsuri împotriva zgomotului și vibrațiilor (ilustrație ORNL).

De exemplu: pentru a construi o clădire neobișnuită în care o cameră cu un microscop atârnă pe o suspensie specială în altă cameră.

Acolo, sunt luate toate măsurile pentru a reduce penetrarea câmpurilor magnetice externe la sub 0,3 milligauss, adică - la nivelul de mii de ori mai mici decât forța câmpului magnetic al Pământului, în stare cu excepția faptului că devia doar un ac de busolă, agățat pe ac.

Observarea vizuală a atomilor sub microscop


Ventilație fără ventilație (ilustrație ORNL).

Chiar și schimbul de aer în această încăpere este făcut într-un mod special - pentru a exclude cele mai mici pescări, capabile să amestece o pată de praf sau fluctuații de temperatură pe care o persoană nu le-ar fi simțit.

Da, există o grămadă de praf. Vă puteți imagina că fereastra, deschisă undeva în apropierea dispozitivului sau unui angajat strănut poate scoate setările departe - ne îndreptăm spre niște atomi! Deoarece microscopul este controlat de la distanta din camera de control.

Toate aceste trucuri au permis grupului Pennikuk să facă recent o mulțime de descoperiri în comportamentul supraconductorilor și al materialelor structurale.

Doar un singur exemplu, examinând literalmente atom cu atom, ca elemente diferite sunt dispuse unul lângă altul, oamenii de știință au descoperit secrete palele turbinelor friabilitate a motoarelor de aeronave, acoperite într-o anumită compoziție rezistentă complicat.

Observarea vizuală a atomilor sub microscop


Principalul lucru - nu scăpați: aduceți și montați dispozitivul în părți (ilustrație ORNL).

După aceasta, costurile pentru o astfel de muncă par destul de justificate. Deci, microscopul record a costat ORNL 3 milioane de dolari, iar super-izolat de clădirea din afara lumii - 4,8 milioane de dolari.

Cât de mult poate oferi țării noi materiale și, în general, înțelegerea interacțiunii substanțelor - evaluați-vă.


Puteți evalua articolul după ce există cel puțin un mesaj în discuție.


Testul: Nu este zombie mea? Test: Determinarea greutății neștiințifice

Ultima știre: articolul prezintă ceea ce este un model de sistem și de ce nu un studiu sistematic dă rezultate fără sens:
Gândirea și formalizarea sistemului.


Rezultatele democrației
În cel mai bun oraș, Statele Unite au condus politicienii afară cu polițiștii și s-au împotmolit în haos.







Trimiteți-le prietenilor: