Măriți de 100 de milioane de ori: Iată imaginea unor atomi la cea mai înaltă rezoluție capturată vreodată

Oamenii de știință au atins un nivel record de detalii vizuale cu o tehnică de imagistică care ar putea contribui la dezvoltarea viitorului electronicii.

Cercetătorii de la Universitatea Cornell au capturat un eșantion de atomi dintr-un cristal în trei dimensiuni și l-au mărit de 100 de milioane de ori, dublând rezoluția care a câștigat un record mondial Guinness în 2018. Munca lor ar putea ajuta la dezvoltarea materialelor pentru proiectarea unor telefoane și computere mai puternice și mai eficiente ,alte electronice, precum și baterii de lungă durată, scrie Scientific American.

Cercetătorii au obținut imaginea folosind o tehnică numită pichografie electronică. Aceasta implică tragerea unui fascicul de electroni, aproximativ un miliard pe secundă, către un material țintă. Fasciculul se mișcă infinitesimal pe măsură ce electronii sunt accelerați, astfel încât lovesc eșantionul din unghiuri ușor diferite de fiecare dată – uneori trec prin curat, iar alteori lovesc atomi și sar în jurul eșantionului la ieșire.

Fizicianul Cornell, David Muller, a cărui echipă a realizat studiul recent, compară tehnica cu jocul de dodgeball împotriva adversarilor care stau în întuneric. Mingile sunt electronii, iar țintele sunt atomi individuali. Deși Muller nu poate vedea țintele, el poate vedea unde ajung „mingile”, datorită detectoarelor avansate. Pe baza modelului de pete generat de miliarde de electroni, algoritmii de învățare automată pot calcula unde erau atomii din eșantion și care ar putea fi formele lor.

Anterior, pichografia cu electroni fusese utilizată doar pentru a imagina probe extrem de plane.

„De fapt, ei pot privi acum mulțimi de atomi, așa că este uimitor”, spune Andrew Maiden, un inginer la Universitatea Sheffield din Anglia, care a contribuit la dezvoltarea pchografiei, dar nu a fost implicat în noul studiu. „Rezoluția este uluitoare.”

Cât de importantă este această realizare, explică și fizicianul Cristian Presura pe pagina lui de Facebook: ”În mod normal, pentru o structura de atomi aleatoare, asta e imposibil. Dar pentru una regulată, asta este posibil. Metodă poartă numele de „ptychography”. Mă uit la un atom din imagine și îmi ia câteva secunde. Dacă aș face asta cu fiecare atom din corpul meu, ar trebui să trăiesc de miliarde de ori vârstă întregului univers ca să sfârșesc această sarcină! Cu adevărat, în jurul nostru sunt lumi innacesibile gândului. Mintea umană reușește doar pentru o fracțiune de secundă să perceapă grandoarea cosmosului”. (integral pe Scientific American)