Raze X cu un singur atom pentru prima dată într-o descoperire care va „schimba lumea”

Mulți oameni normali nu își vor da seama că știința nu a fost niciodată capabilă să radiografieze un singur atom.

Cel mai bun scaner cu sincrotron actual pe care îl pot gestiona este imagistica cu raze X – aproximativ 10.000 de atomi – dar semnalul produs de un singur atom este prea slab pentru detectoarele convenționale. Până acum.

Performanța a fost realizată datorită unui instrument sincrotron special construit la Laboratorul Național Argonne din Illinois, folosind o tehnică cunoscută sub numele de SX-STM (Synchrotron X-ray Scanning Tunneling Microscopy).

Cercetătorii din spatele descoperirii spun că acesta deschide calea pentru găsirea de remedii pentru boli majore care pun viața în pericol, dezvoltarea calculatoarelor cuantice ultrarapide și alte progrese în știința materialelor și a mediului.

Atomii sunt particulele care formează molecule și limitele până la care orice substanță poate fi descompusă chimic. Într-o minge de golf există multe mingi de golf care pot fi puse în pământ.

SX-STM îl poate scala acum la un grad infinitezimal. Isprava a fost descrisă drept „Sfântul Graal” al fizicii și un vis de lungă durată al profesorului OSU Saw Wai Hla, autorul principal al lucrării care explică descoperirea.

„Atomii pot fi fotografiați în mod obișnuit cu microscoape cu sondă de scanare – dar fără raze X, nu se poate spune din ce sunt formați”, a explicat dr. Hla. Acum putem detecta exact tipul unui anumit atom, câte un atom și putem măsura simultan starea chimică a acestuia. Această descoperire va schimba lumea.”

De la descoperirea sa de către Roentgen în 1895, razele X au fost folosite în zeci de aplicații și domenii, de la examene medicale la controale de securitate în aeroporturi.

Alte mari descoperiri: Noul dispozitiv de implant cerebral ar putea restabili funcția la membrele paralizate

Roverul Marte Curiosity al NASA este echipat cu un aparat cu raze X pentru a examina formarea rocii.

O utilizare importantă a razelor X în știință este determinarea tipului de material dintr-o probă. De-a lungul anilor, cantitatea de material din proba necesară pentru detectarea cu raze X a fost mult redusă datorită dezvoltării razelor X sincrotron.

SX-STM colectează electroni excitați, particulele de pe suprafața exterioară a atomului care se mișcă în jurul protonilor și neutronilor din interior, iar spectrul produs în acest fel este ca o amprentă care permite detectarea precisă a atomului.

Mai multe știri despre fizică: Matematicienii descoperă o formă evazivă „Einstein”: „Miracolul care perturbă sistemul”

„Tehnica utilizată și conceptul demonstrat în acest studiu au deschis noi orizonturi în știința cu raze X și studiile la scară nanometrică”, a spus primul autor Tululop Michael Ajay, doctorand la Ohio State.

„Mai mult, utilizarea razelor X pentru a detecta și caracteriza atomii individuali ar putea revoluționa cercetarea și poate genera noi tehnologii în domenii precum informațiile cantitative și detectarea oligoelementelor în cercetarea de mediu și medicală, pentru a numi câteva.”

„Această realizare deschide, de asemenea, calea pentru dispozitive avansate în știința materialelor”.

Împărtășește acest intrigant Sfântul Graal al fizicii prietenilor tăi de știință…