MEĐU IZMEĐU

NAJOŠTRIJI ATOM DOSAD

665 pregleda

Naučnici su objavili do sada najdetaljnija snimak, odnosno u najvećoj rezoluciji, pojedinačnog atoma i time oborili rekord iz 2018. godine.

Dejvid Maler sa Univerziteta Kornel u SAD i kolege snimili su ovu neverovatnu fotografiju (u okviru) koristeći se ptihografijom, računarskim postupkom mikroskopskog snimanja tokom kojeg su iks-zracima gađali kristal PrScO3, a zatim su na temelju uglova razbacanih elektrona vizuelizovali oblike atoma iz kojih su oni raspršeni.

Zašto ne možemo videti atom?

Kao što se odmah primećuje, ovaj snimak se uveliko razlikuje od klasičnog prikaza atoma koji smo viđali u svojim srednjoškolskim udžbenicima. Slika jezgra oko kojeg se vrte (orbitriraju) elektroni samo je ilustracija onoga što se događa. Naučnici su za sada uspeli da snime atome samo kao kuglice.

Naime, vidljiva svetlost nije dobar alat za gledanje atoma jer je njena talasna dužina mnogo veća od samih atoma. Da bi se oblik mogao jasno videti, on mora biti veći od talasne dužine svetlosti. Dakle, iako atomi mogu odražavati vidljivu svetlost, s obzirom na to da su manji od nje, mi vidimo samo nešto što nalikuje na mutnu tačku. Za precizan snimak malenog atoma potrebni su posebni mikroskopi i posebne tehnike snimanja – poput ptihografije.Pređašnji najdetaljniji snimak atoma (slika dole) su, takođe, objavili naučnici s Kornela, odnosno Maler i njegove kolege, i ta fotografija je ušla u Ginisovu knjigu rekorda kao mikroskopski snimak najveće rezolucije.

Uskoro još oštriji snimci?

Novi snimak ima dvostruko veću rezoluciju od onog iz 2018.Ključni preokret bio je taj što smo smislili način da razmrsimo to višestruko raspršivanje, što je problem star 80 godina. Dakle, 80 godina nismo imali rešenje za to, a sada smo s nekoliko vrlo pametnih algoritama, koje su smislile naše kolege, a kasnije su modifikovani za raspršivanje elektrona, raspetljali višestruko raspršivanje”, kazao je Dejvid Maler za New Scientist. Možemo postići još bolji rezultat ako smanjimo temperaturu uzorka. Kada ohladite uzorak, atomi slabije podrhtavaju.

Dakle, naučnici bi uskoro mogli postići novi rekord korišćenjem materijala od težih atoma, koji slabije podrhtavaju ili hlađenjem uzorka. No, čak i pri nultoj temperaturi atomi i dalje imaju kvantne fluktuacije, tako da je pitanje do koje se mere rezolucija može poboljšati.Kvantna fluktuacija (kvantna fluktuacija vakuuma) jeste pojava konstantnog stvaranja i nestajanja mikroskopskih parova čestica i antičestica u vakuumu. Parovi čestica i antičestica po nastanku se ubrzo međusobno poništavaju i nestaju, a što je veća energija/masa nastalih parova, to oni brže nestaju.

Istraživanje pod imenom Electron Ptychography Achieves Atomic-Resolution Limits Set by Lattice Vibrationsobjavljeno je u časopisu Science.

(Izvor Indeks)

O autoru

administrator

Ostavite komentar