Едноатомни рентгенови лъчи за първи път в пробив, който ще „промени света“

Много нормални хора няма да разберат, че науката никога не е успяла да рентгенографира нито един атом.

Най-добрите настоящи синхротронни скенери, които могат да управляват, са рентгеновите изображения – около 10 000 атома – но сигналът, произведен от един атом, е твърде слаб за конвенционалните детектори. До тук.

Подвигът беше постигнат благодарение на специално създаден синхротронен инструмент в Националната лаборатория Аргон в Илинойс, използващ техника, известна като SX-STM (синхротронна рентгенова сканираща тунелна микроскопия).

Изследователите зад пробива казват, че проправя пътя за намиране на лекове за сериозни животозастрашаващи заболявания, разработването на ултрабързи квантови компютри и други постижения в науките за материалите и околната среда.

Атомите са частиците, които изграждат молекулите, и границите, до които всяко вещество може да бъде химически разложено. В една топка за голф има много топки за голф, които могат да бъдат поставени в земята.

SX-STM вече може да го мащабира до безкрайно малка степен. Подвигът е описан като „свещения граал“ на физиката и дългогодишна мечта на професора от OSU Saw Wai Hla, водещ автор на статията, обясняваща откритието.

„Атомите могат да бъдат рутинно изобразявани със сканиращи сондови микроскопи, но без рентгенови лъчи не може да се каже от какво са направени“, обясни д-р Хла. Вече можем да открием точно вида на конкретен атом, атом по атом, и можем едновременно да измерим химичното му състояние. Това откритие ще промени света.“

От откриването си от Roentgen през 1895 г., рентгеновите лъчи са били използвани в десетки приложения и области, от медицински прегледи до проверки за сигурност на летищата.

Други големи пробиви: Ново устройство за мозъчен имплант може да възстанови функцията на парализирани крайници

Марсоходът на НАСА Curiosity е оборудван с рентгенов апарат за изследване на скални образувания.

Важна употреба на рентгеновите лъчи в науката е да се определи вида на материала в пробата. През годините количеството материал в пробата, необходимо за откриване на рентгенови лъчи, е значително намалено благодарение на развитието на синхротронните рентгенови лъчи.

SX-STM събира възбудени електрони, частиците на външната повърхност на атома, които се движат около протоните и неутроните вътре, и полученият по този начин спектър е като пръстов отпечатък, който позволява точно откриване на атома.

Още новини по физика: Математиците откриват неуловимата форма на „Айнщайн“: „Чудото, което разстройва системата“

„Използваната техника и концепцията, демонстрирана в това проучване, откриха нови хоризонти в рентгеновата наука и наномащабните изследвания“, каза първият автор Тулулоп Майкъл Аджай, докторант в щата Охайо.

„Нещо повече, използването на рентгенови лъчи за откриване и характеризиране на отделни атоми може да революционизира изследванията и да генерира нови технологии в области като количествена информация и откриване на микроелементи в екологични и медицински изследвания, за да назовем само няколко.“

„Това постижение също отваря пътя за напреднали устройства в науката за материалите.“

Споделете този интригуващ свещен граал на физиката с вашите приятели учени…