|  | 5 декабря 2013 | Новости науки и техники

Новый электронный микроскоп может снимать "танцы" молекул и атомов

Атомы и молекулы


Современные электронные микроскопы позволяют ученым изучать структуру и строение микроорганизмов, отдельных живых клеток, проникать вглубь металлов, кристаллов, микроскопических структур и в другие места, куда невозможно заглянуть с помощью обычных оптических микроскопов. К сожалению, в подавляющем большинстве случаев современные электронные микроскопы позволяют получить только статические изображения, что существенно ограничивает возможности ученых в области изучения процессов, происходящих внутри исследуемых объектов.

В 1990-х годах ученым при помощи коротких импульсов лазерного света удалось с помощью электронного микроскопа произвести первую съемку в режиме реального времени движений молекул газообразного вещества во время их участия в химической реакции, но качество и скорость этой съемки оставляли желать лучшего, несмотря на то, что это являлось настоящим достижением на тот момент времени. А в настоящее время, новый электронный микроскоп нового поколения, разработанный и изготовленный группой ученых из Мичиганского университета (Michigan State University), дает в руки ученым возможность производить высокоскоростную видеосъемку процессов, протекающих на наноразмерном уровне. Качество и скорость съемки позволяют увидеть движения отдельно взятых атомов внутри молекул, задействованных в химических реакциях или других процессах.

Электронный микроскоп


Группа ученых, возглавляемая профессором физики Чон-Ю Руэн (Chong-Yu Ruan), является одной из немногих групп во всем мире, разрабатывающих электронные технологии формирования изображений наноразмерных объектов в фемтосекундном масштабе времени. Одна фемтосекунда является одной миллионной из одной миллиардной части секунды и представляет собой базовый промежуток времени, требующийся атомам и молекулам на выполнение ряда действий, таких, как передача электрического заряда или участие в процессах химических превращений.

"Реализация технологии фемтосекундной электронной съемки позволяет ученым исследовать во всех деталях все процессы, происходящие внутри наноразмерных объектов и устройств" - рассказывает профессор Руэн, - "Теперь мы дали ученым в руки новый инструмент, который позволит им увидеть то, что раньше было скрыто от их глаз, и заглянуть на уровень, где происходят определенные физические, химические и биологические превращения".

Принцип действия нового микроскопа


Патент, поданный группой профессора Руэн, описывает устройство, имеющее модульную конструкцию, благодаря чему его можно приспособить для использования с большинством моделей существующих электронных микроскопов, позволяя ученым получить все функции и возможности новой технологии без потребности приобретения целого комплекса дорогостоящего оборудования. "Типичный электронный микроскоп в среднем стоит от 1 до 10 миллионов долларов, наше устройство оценивается приблизительно в 500 тысяч долларов. Его использование позволит модернизировать существующие микроскопы, кардинально увеличив их разрешающую способность и быстродействие, не тратя на это больших сумм денег" - рассказывает профессор Руэн.

Следует отметить, что создание нового электронного микроскопа первоначально производилось группой профессора Руэна для реализации технологии сверхскоростной электронной кристаллографии, технологии, которая позволяет изучать наноразмерные кристаллы и процессы, происходящие внутри кристаллов и на их поверхности во время взаимодействия с другими химическими элементами. А сейчас эта группа ученых работает над созданием еще одного скоростного электронного микроскопа, который обеспечит высочайшую яркость электронного луча и контрастность получаемых изображений, и в котором для формирования коротких промежутков времени вместо света лазера будут использоваться лучи высокочастотных радиоволн.




Ключевые слова:
Электронный, Микроскоп, Снимок, Движение, Атом, Молекула, Лазер, Свет, Разрешающая, Способность, Скорость

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Получены первые цветные изображения, сделанные электронным микроскопом
  • Ученым удалось запечатлеть движение отдельных молекул внутри живых клеток
  • Создан высокоскоростной микроскоп, позволяющий снимать химические процессы ...
  • Новый SCAPE-микроскоп позволяет быстро и просто производить съемку объектов ...
  • Самый мощный оптический микроскоп в мире позволит разглядеть живые вирусы.




  • 7 декабря 2013 11:08
    #1 Написал: Игорек М.

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Классная штука. smile
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.