Іонно-оптичний квантовий мікроскоп бачить окремі атоми. Новина Безкоштовної технічної бібліотеки

НОВИНИ НАУКИ ТА ТЕХНІКИ, НОВИНКИ ЕЛЕКТРОНІКИ
Безкоштовна технічна бібліотека / Стрічка новин

Іонно-оптичний квантовий мікроскоп бачить окремі атоми

09.03.2021

Дослідники з університету Штутгарта розробили новий іонно-оптичний мікроскоп, який за рахунок використання квантових ефектів здатний створювати зображення окремих атомів. Зазначимо, що за останні роки вчені створили безліч варіантів про газових квантових мікроскопів, але їх роздільна здатність дозволяє розглядати об'єкти, величиною близько 0,5 мікрометра. Це достатньо для того, щоб мати можливість розглянути відокремлені групи атомів, і тепер німецькі дослідники розсунули межу людського візуального сприйняття до рівня окремих атомів.

Ключовим компонентом нового мікроскопа є так звана електростатична лінза, через яку і на поверхні якої можуть пересуватися заряджені частинки, такі як електрони та іони. Електростатичні лінзи працюють подібно до звичайних лінз, що використовуються у звичайних камерах і камерах телефонів. Але якщо звичайні лінзи заломлюють і фокусують світло за рахунок кривизни своєї поверхні, то електростатичні лінзи роблять те саме за допомогою "хмар" іонів, що рухаються по їх поверхні. Більш того, оптичні параметри електростатичних лінз дуже легко змінювати, змінюючи електричний потенціал, що прикладається до них, і, отже, силу електричного поля.

У новому мікроскопі вчені використовували "пакет" із трьох електростатичних лінз різного типу та пристрій, що забезпечував передачу на поверхню цих лінз лише іонів якогось одного певного типу. Крім цього, у конструкції мікроскопа є спеціальна пастка, в якій утримуються атоми, які є об'єктами зйомки.

У своїх експериментах вчені використовували охолоджені до ультранизьких температур атоми рубідії, що утримуються в осередках оптичних ґрат. Власне зйомка проводилася шляхом подачі імпульсів лазерного світла, що призвело до фотоіонізації атомів, що перетворилися на іони рубідії. За рахунок деяких ефектів ці іони залишалися практично нерухомими на своїх місцях протягом 30 наносекунд, заплутаючись на квантовому рівні з дедалі більшою кількістю іонів, розташованих неподалік. І після цього вони були випущені в робочий простір мікроскопа, де і було зроблено зйомку.

Тестування можливостей нового мікроскопа показало, що з його допомогою можна побачити окремі елементи, розмірами від 6.79 до 0.52 мікрометра з 532-нанометровими інтервалами з-поміж них, що робить цілком можливим отримання зображень окремих атомів. А величина глибини створюваного зображення становить 70 мікрометрів, чого вистачає створення реальних тривимірних зображень.

<< Назад: Геймерський OLED-телевізор LG OLED 48CX TV 10.03.2021

>> Вперед: Юпітер обертається не навколо Сонця 09.03.2021

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Основний фактор ризику ігроманії 07.05.2024

Комп'ютерні ігри стають все більш популярним видом розваг серед підлітків, але супутній ризик ігрової залежності залишається значною проблемою. Американські вчені провели дослідження, щоб визначити основні фактори, що сприяють виникненню цієї залежності, та запропонувати рекомендації щодо її запобігання. Протягом шести років 385 підлітків були піддані спостереженню, щоб з'ясувати, які фактори можуть привертати до ігрової залежності. Результати показали, що 90% учасників дослідження не схильні до ризику залежності, у той час як 10% стали ігроманами. Виявилося, що ключовим фактором у появі ігрової залежності є низький рівень соціальної поведінки. Підлітки з низьким рівнем просоціальної поведінки не виявляють інтересу до допомоги та підтримки оточуючих, що може призвести до втрати контакту з реальним світом та поглиблення залежності від віртуальної реальності, запропонованої комп'ютерними іграми. На основі цих результатів вчені ...>>

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Випадкова новина з Архіву

Діти вчаться брехати, щоб виправдовувати очікування дорослих 23.10.2022

"Хороша дитина завжди говорить правду" - ось що батьки намагаються прищепити дітям на словах, проте насправді їхні дії часом суперечать цим моральним настановам. В результаті дитина вчиться бути не "чесним простаком", а "ввічливим брехуном", який здатний при необхідності приховувати неприємну правду - адже так більше похвалять його шанси.

"Правда - це добре" - надто проста установка для складного людського суспільства, і в міру розвитку дитина починає все частіше стикається з тим, що за правду вона страждає більше, ніж за брехню. "Я не хочу це плаття, воно потворне" - слова, які, будучи абсолютно чесними, можуть призвести до суворого покарання, ніж ввічлива подяка, після якої одяг, що не сподобався, можна прибрати в шафу.

Не дивно, що з ранніх років діти вчаться брехати, хоча ми все ще мало знаємо про те, як ця навичка формується та розвивається. Безперечно, вона виникає через суперечливість довкілля, коли на словах батьки запевняють, що брехати погано, але своїми діями можуть підштовхувати малюка говорити брехню.

Щоб наочно показати, як слова батьків про неприйнятність брехні можуть розходитися з їхнім ставленням та вчинками, двоє американських учених з Техаського державного університету та Міського університету Нью-Йорка запропонували 267 дорослим переглянути відеозаписи дітей віком від 6 до 15 років. У деяких продемонстрованих ситуаціях діти брехали, щоб захистити інших (наприклад, дитина брехала про місцезнаходження сестри, яка мала проблеми з батьками), в інших це була "ввічлива брехня", щоб не зачепити чиїсь почуття.

Дорослі переглянули чотири сценарії розвитку однієї і тієї ж ситуації: наприклад, у разі сестри, що приховується, дитина могла сказати, що вона пішла в бібліотеку ("пряма брехня"), що вона, напевно, вже лягла спати ("тонка брехня"), що вона десь зовні ("тонка правда") і що вона ховається під ганком ("пряма правда").

Після перегляду кожного відео учасники експерименту оцінювали свої враження про дитину, у тому числі про її благонадійність, доброту, компетентність, привабливість, інтелект і чесність. Представивши себе батьками, учасники оцінили ймовірність того, що вони каратимуть чи винагороджуватимуть дитину за брехню чи правду.

Результати показали, що у ситуаціях брехні за ввічливістю дорослі суворіше судили тих, хто прямо говорив правду, ніж тих, хто брехав чи говорив розпливчасту правду. Якщо діти йшли на обман заради захисту інших, щоправда чи брехня у тому висловлювання мало впливали на ставлення до них дорослих. Хоча більшість учасників зізналися, що в ситуації з сестрою, що приховується, швидше нагородили б дитину, яка сказала "тонку правду" ("Я думаю, вона десь зовні"), ніж чесно видав сестру батькам.

Таким чином, кажуть вчені, у складному соціальному контексті, коли батьки говорять одне, а схвалюють чи не схвалюють – інше, діти з раннього віку вчаться вміло брехати, щоб виправдовувати очікування дорослих. Цей процес є частиною природної соціалізації, тому дорослим слід постійно оцінювати контекст ситуації, в якій сказано брехню, щоб оцінити її соціальну прийнятність та за необхідності скоригувати поведінку дитини.

Дивіться повний Архів новин науки та техніки, новинок електроніки

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт