16 ФЕВ, 15:00 МСК
USD (ЦБ)    90.3099
EUR (ЦБ)    94.8876

Впервые в мире: Ученые получили рентгеновский снимок одиночного атома

03.08.2023 23:36
Комментарии

Ученые могли видеть, что эти атомы сделали в молекулах, в которые они были помещены.

Мысли о рентгене могут вызвать воспоминания о сломанных костях или стоматологических осмотрах. Но этот чрезвычайно энергичный свет может показать нам больше, чем просто наши кости: он также используется для изучения молекулярного мира и даже биохимических реакций в режиме реального времени. Одна проблема, однако, заключается в том, что исследователям никогда не удавалось изучить отдельный атом с помощью рентгеновских лучей. До настоящего времени.

Ученые смогли охарактеризовать отдельный атом с помощью рентгеновских лучей. Им удалось не только различить тип атомов, которые они видели (их было два разных), но и изучить химическое поведение этих атомов.

«Атомы можно регулярно визуализировать с помощью сканирующих зондовых микроскопов, но без рентгеновских лучей невозможно сказать, из чего они сделаны. Теперь мы можем точно определить тип конкретного атома, по одному атому за раз, и можем одновременно измерить его химическое состояние», — сказал старший автор исследования профессор Со Вай Хла из Университета Огайо и Аргоннской национальной лаборатории. «Как только мы сможем это сделать, мы сможем отследить материалы вплоть до предельного предела всего в один атом. Это окажет большое влияние на науку об окружающей среде и медицину и, возможно, даже найдет лекарство, которое может оказать огромное влияние на человечество. Это открытие изменит мир».

В ходе работы удалось отследить атом железа и атом тербия, элемента, входящего в состав так называемых редкоземельных металлов. К обычному рентгеновскому детектору был добавлен дополнительный специальный. Этот последний имел специальный острый металлический наконечник, который нужно было поместить очень близко к образцу, чтобы собрать электроны, возбужденные рентгеновским излучением. Из измерений, собранных наконечником, команда могла сказать, было ли это железо или тербий, и это еще не все.

«Мы также обнаружили химические состояния отдельных атомов, — объяснил Хла. «Сравнивая химические состояния атома железа и атома тербия внутри соответствующих молекулярных матриц, мы обнаруживаем, что атом тербия, редкоземельного металла, довольно изолирован и не меняет своего химического состояния, в то время как атом железа сильно взаимодействует с его окружением».

Сигнал, увиденный детектором, сравнивают с отпечатками пальцев. Это позволяет исследователям понять состав образца, а также изучить его физические и химические свойства. Это может иметь решающее значение для повышения производительности и применения различных распространенных и не очень распространенных материалов.

«Используемый метод и концепция, проверенная в этом исследовании, открыли новые возможности в области рентгеновских исследований и исследований наноразмеров», — сказал Толулоп Майкл Аджайи, который является одним из авторов статьи и выполняет эту работу в рамках своей докторской диссертации. «Более того, использование рентгеновских лучей для обнаружения и характеристики отдельных атомов может произвести революцию в исследованиях и породить новые технологии в таких областях, как квантовая информация и обнаружение микроэлементов в экологических и медицинских исследованиях, и это лишь некоторые из них. Это достижение также открывает дорогу передовым приборам для материаловедения».

IFLScience

Комментировать (без регистрации)

Написать комментарий

правила комментирования
  1. Не оскорблять участников общения в любой форме. Участники должны соблюдать уважительную форму общения.
  2. Не использовать в комментарии нецензурную брань или эвфемизмы, обсценную лексику и фразеологию, включая завуалированный мат, а также любое их цитирование.
  3. Не публиковать рекламные сообщения и спам; сообщения коммерческого характера; ссылки на сторонние ресурсы в рекламных целях. В ином случае комментарий может быть допущен в редакции без ссылок по тексту либо удален.
  4. Не использовать комментарии как почтовую доску объявлений для сообщений приватного характера, адресованного конкретному участнику.
  5. Не проявлять расовую, национальную и религиозную неприязнь и ненависть, в т.ч. и презрительное проявление неуважения и ненависти к любым национальным языкам, включая русский; запрещается пропагандировать терроризм, экстремизм, фашизм, наркотики и прочие темы, несовместимые с общепринятыми законами, нормами морали и приличия.
  6. Не использовать в комментарии язык, отличный от литературного русского.
  7. Не злоупотреблять использованием СПЛОШНЫХ ЗАГЛАВНЫХ букв (использованием Caps Lock).
Отправить комментарий


Капитал страны
Нашли ошибку на сайте? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter
Отметьте самые значимые события 2021 года:
close
check_box check_box_outline_blank Демонстратор будущего двигателя для многоразовой ракеты-носителя в Свердловской области
check_box check_box_outline_blank Демонстратор нового авиадвигателя ПД-35 в Пермском крае
check_box check_box_outline_blank Полет МС-21-300 с крылом, изготовленным из российских композитов в Иркутской области
check_box check_box_outline_blank Открытие крупнейшего в РФ Амурского газоперерабатывающего завода в Амурской области
check_box check_box_outline_blank Запуск первой за 20 лет термоядерной установки Токамак Т-15МД в Москве
check_box check_box_outline_blank Создание уникального морского роботизированного комплекса «СЕВРЮГА» в Астраханской области
check_box check_box_outline_blank Открытие завода первого российского бренда премиальных автомобилей Aurus в Татарстане
check_box check_box_outline_blank Старт разработки крупнейшего в Европе месторождения платиноидов «Федорова Тундра» в Мурманской области
check_box check_box_outline_blank Испытание «зеленого» танкера ледового класса ICE-1А «Владимир Виноградов» в Приморском крае
check_box check_box_outline_blank Печать на 3D-принтере первого в РФ жилого комплекса в Ярославской области
Показать ещеexpand_more