Mnoho normálních lidí si neuvědomí, že věda nikdy nedokázala rentgenovat jediný atom.
Nejlepší současné synchrotronové skenery, které zvládají, je rentgenové zobrazování – asi 10 000 atomů – ale signál produkovaný jedním atomem je příliš slabý na to, aby jej bylo možné použít s konvenčními detektory. Zatím.
Tohoto výkonu bylo dosaženo díky účelovému synchrotronovému přístroji v Argonne National Laboratory v Illinois pomocí techniky známé jako SX-STM (Synchrotron X-ray Scanning Tunneling Microscopy).
Výzkumníci, kteří stojí za průlomem, tvrdí, že otevírá cestu k nalezení léků na velké život ohrožující nemoci, vývoji ultrarychlých kvantových počítačů a dalším pokrokům v materiálech a environmentálních vědách.
Atomy jsou částice, které vytvářejí molekuly, a limity, do kterých lze jakoukoli látku chemicky rozložit. V golfovém míčku je mnoho golfových míčků, které lze zapustit do země.
SX-STM jej nyní může škálovat na nekonečně malý stupeň. Tento čin byl popsán jako „svatý grál“ fyziky a dlouhodobý sen profesora OSU Saw Wai Hla, hlavního autora článku vysvětlujícího objev.
„Atomy lze běžně zobrazovat mikroskopy se skenovacími sondami – ale bez rentgenových paprsků nelze říci, z čeho jsou vyrobeny,“ vysvětlil Dr. Hla. Nyní můžeme přesně detekovat typ konkrétního atomu, jeden atom po druhém, a můžeme současně měřit jeho chemický stav. Tento objev změní svět.“
Od svého objevu Roentgenem v roce 1895 se rentgenové záření používá v desítkách aplikací a oborů, od lékařských prohlídek až po bezpečnostní kontroly na letištích.
Další velké objevy: Nové zařízení na implantaci mozku by mohlo obnovit funkci ochrnutých končetin
Mars rover Curiosity NASA je vybaven rentgenovým přístrojem pro zkoumání skalních útvarů.
Důležitým využitím rentgenového záření ve vědě je určení typu materiálu ve vzorku. V průběhu let se množství materiálu ve vzorku potřebného pro detekci rentgenového záření výrazně snížilo díky vývoji synchrotronového rentgenového záření.
SX-STM shromažďuje excitované elektrony, částice na vnějším povrchu atomu, které se pohybují kolem protonů a neutronů uvnitř, a spektrum vytvořené tímto způsobem je jako otisk prstu, který umožňuje přesnou detekci atomu.
Další novinky z fyziky: Matematici objevují nepolapitelný „Einsteinův“ tvar: „Zázrak, který narušuje systém“
„Použitá technika a koncept demonstrovaný v této studii otevřely nové obzory v rentgenové vědě a studiích nanoměřítek,“ řekl první autor Tululop Michael Ajay, doktorand na Ohio State.
„A co víc, použití rentgenového záření k detekci a charakterizaci jednotlivých atomů by mohlo způsobit revoluci ve výzkumu a vytvořit nové technologie v oblastech, jako jsou kvantitativní informace a detekce stopových prvků v environmentálním a lékařském výzkumu, abychom jmenovali alespoň některé.“
„Tento úspěch také otevírá cestu pro pokročilá zařízení ve vědě o materiálech.“
Sdílejte tento zajímavý svatý grál fyziky se svými přáteli-vědci…
„Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč.“
