برای اولین بار؛

تصویربرداری چهار بعدی از حرکت اتم ممکن شد / فناوری تازه برای درک بهتر واکنش‌های زیستی

دانشمندان در سه بعد مکانی و یک بعد زمانی اقدام به تصویربرداری از حرکت اتم در فرآیند هسته‌زایی نانوذرات کردند.

کد خبر: ۷۷۸۱۳۴

سه‌شنبه - ۲۵ تير ۱۳۹۸ / July 16, 2019

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان دانشگاه کالیفرنیا موفق به تصویربرداری چهار بعدی از حرکت اتم‌ها شدند. آن‌ها حرکت اتم را در سه بعد فضایی و یک بعد زمانی ضبط کردند. با استفاده از این فناوری که به ادعای محققان این پروژه، برای اولین بار ارائه شده است، می‌توان برخی نظریه‌های کلاسیک درباره هسته‌زایی را به دقت بررسی کرد. هسته‌زایی زمانی انجام می‌شود که اتم‌ها از یک حالت به حالت دیگر تغییر می‌کنند. با این روش تصویربرداری می‌توان تشکیل مواد شیمیایی و فرآیند زیستی را از نزدیک مشاهده کرد.

در تحقیقات قبلی، محققان آزمایشگاه برکلی، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی سه‌بعدی از آلیاژ آهن پلاتین که به‌صورت نانوذرات در آمده بودند تصویربرداری کردند. این ذرات تا ۵۲۰ درجه سانتی‌گراد گرم شدند تا از یک حالت جامد به حالت دیگر منتقل شوند. تصاویر سه‌بعدی ۹، ۱۶ و ۲۶ دقیقه بعد از گرم شدن را نشان داد.

با استفاده از الگوریتم‌های منحصربه‌فرد، این گروه توانستند ۳۳ هسته را که به اندازه ۱۳ اتم از هم فاصله داشتند روی یک نانوذره مشاهده کنند. جیانوی میاو از محققان این پروژه می‌گوید: «خیلی‌ها می‌گویند که یافتن سوزن در انبار کاه دشوار است. جستجوی اتم یکسان در میان میلیارد‌ها اتم در سه زمان مختلف نیز چیزی شبیه به یافتن سوزن در انبار کاه است.»

دانشمندان دریافتند که هسته دارای شکل نامنظمی بوده و این در حالی است که پیش از این محاسبات نظری نشان داده بود که به‌صورت کروی است. در واقع چیدمان اتم‌ها به جای یک مرز منظم، کاملا به هم ریخته بود.

این اولین باری است که می‌توان هسته‌زایی را به این شکل مشاهده کرد. هسته‌زایی یکی از مشکلات حل نشده در بسیاری از حوزه‌ها است. زمانی که از چیزی عکس گرفته می‌شود، می‌توان تغییرات آن را رصد کرد. این فناوری به دانشمندان کمک می‌کند تا بتوانند مواد قوی‌تری تولید کنند و درک بهتری از واکنش‌های شیمیایی و زیستی داشته باشند.