Рентгеновское зрение, позволяющее заглянуть внутрь кристалла
Команда исследователей из Нью-Йоркского университета создала новый способ визуализации кристаллов, заглядывая внутрь их структур, сродни рентгеновскому зрению. Их новая технология, которую они метко назвали "Кристально чистая", сочетает в себе использование прозрачных частиц и микроскопов с лазерами, которые позволяют ученым видеть каждый элемент, из которого состоит кристалл, и создавать динамические трехмерные модели. "Это мощная платформа для изучения кристаллов", - говорит Стефано Саканна, профессор химии Нью-Йоркского университета и главный исследователь исследования, опубликованного в журнале Nature Materials. "Раньше, если вы рассматривали коллоидный кристалл в микроскоп, вы могли получить представление только о его форме и структуре поверхности. Но теперь мы можем заглянуть внутрь и узнать положение каждого элемента в структуре".
Атомарные кристаллы - это твердые материалы, строительные блоки которых расположены в повторяющемся порядке. Время от времени какой-либо атом отсутствует или находится не на своем месте, что приводит к дефекту. Расположение атомов и дефектов — это то, что создает различные кристаллические материалы — от поваренной соли до алмазов - и придает им их свойства. При изучении кристаллов многие ученые, включая Саканну, обращают внимание на кристаллы, состоящие не из атомов, а из крошечных сфер, называемых коллоидными частицами. Коллоидные частицы крошечные — часто около микрометра в диаметре или в десятки раз меньше человеческого волоса, — но они намного крупнее атомов, и поэтому их легче увидеть под микроскопом.
В своей постоянной работе по пониманию того, как образуются коллоидные кристаллы, исследователи осознали необходимость заглянуть внутрь этих структур. Возглавляемая Шихао Зангом, аспирантом лаборатории Саканны и первым автором исследования, команда решила создать метод визуализации строительных блоков внутри кристалла. Сначала они разработали прозрачные коллоидные частицы и добавили молекулы красителя для их маркировки, что позволило различить каждую частицу под микроскопом по их флуоресценции. Сам по себе микроскоп не позволил бы исследователям заглянуть внутрь кристалла, поэтому они обратились к методу визуализации, называемому конфокальной микроскопией, который использует лазерный луч, проходящий сквозь материал, для получения целенаправленной флуоресценции молекул красителя.
Это позволяет увидеть каждую двумерную плоскость кристалла, которые можно наложить друг на друга, чтобы построить трехмерную цифровую модель и определить местоположение каждой частицы. Модели можно поворачивать, нарезать и разбирать на части, чтобы заглянуть внутрь кристаллов и увидеть любые дефекты. В одной серии экспериментов исследователи использовали этот метод визуализации на кристаллах, которые образуются, когда два кристалла одного типа растут вместе — явление, известное как "двойникование". Когда они заглянули внутрь моделей кристаллов, имеющих структуру, эквивалентную поваренной соли или сплаву меди и золота, они смогли увидеть общую плоскость прилегающих кристаллов, дефект, который приводит к появлению этих особых форм. Эта общая плоскость выявила молекулярное происхождение двойникования.
Помимо изучения статичных кристаллов, этот новый метод позволяет ученым визуализировать кристаллы по мере их изменения. Например, что происходит, когда кристаллы плавятся — перестраиваются ли частицы и перемещаются ли дефекты? В ходе эксперимента, в ходе которого исследователи расплавили кристалл со структурой минеральной соли хлорида цезия, они с удивлением обнаружили, что дефекты были стабильными и не перемещались, как ожидалось. Чтобы подтвердить правильность своих экспериментов со статическими и динамическими кристаллами, команда также использовала компьютерное моделирование для создания кристаллов с одинаковыми характеристиками, подтверждая, что их метод "кристальной чистоты" точно отражает то, что находится внутри кристаллов.
"В некотором смысле, этим экспериментом мы пытаемся отказаться от наших собственных симуляций — если вы сможете заглянуть внутрь кристалла, вам, возможно, больше не понадобятся симуляторы", - шутит Глен Хоки, доцент химии Нью-Йоркского университета, сотрудник Центра вычислительной физической химии Саймонса в Нью-Йоркском университете, и соавтор исследования. Теперь, когда у ученых есть метод визуализации внутренней части кристаллов, им легче изучать их химическую историю и то, как они формируются, что может проложить путь к созданию более совершенных кристаллов и разработке фотонных материалов, взаимодействующих со светом. "Возможность заглянуть внутрь кристаллов позволяет нам лучше понять, как работает процесс кристаллизации, и, возможно, поможет нам оптимизировать процесс выращивания кристаллов с помощью дизайна", - добавляет Саканна.
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Астероид Рюгу позволяет заглянуть в наше прошлое

Безопасные марсианские пещеры для будущих колонистов

Вонючая экзопланета со смертоносным стеклянным дождем

Гипотетический сценарий столкновения с астероидом

Горячие точки, связанные с НЛО, по всему миру

Идеальное место для жизни за пределами Солнечной системы

ИК-свечение на Юпитере вызвано темной материей

Как растут и эволюционируют черные дыры

Лунные вихри могут быть намагничены невидимой магмой

НАСА публикует два документа по архитектуре Луна-Марс

Небесный фейерверк вокруг формирующейся звезды

Неуловимые космические плазмоиды

Неуместные Артефакты продолжают появляться

Обнаружили необычную радиогалактику

Правительство США скрывает важную информацию о НЛО

Пустынный мох может вырасти на Марсе

Ровер-адьютант для прогулок по Луне

Тайна удивительно слабых радиационных поясов Урана

Успешно завершено имитационное путешествие на Марс

Форма гало из темной материи Млечного Пути

Астероидные породы раскрывают тайны Солнечной системы

Биоразлагаемая электроника развивается

Выращивания гороха в искусственной марсианской почве

Гигантский НЛО с зелеными огнями, пролетел над Ираном

Животные из Царства Теней

Земля окружена барьером от вторжения инопланетянам

ИИ поможет определить предел текучести металлов

Картографирование Марса с использованием открытой науки

Китаец попытался повторить подвиг Железного человека

На Марс ежедневно падают метеориты

Новые результаты добавляют загадочности нейтрино

Обнаружено дело Паскагулы в архиве APRO

Потрясающая инфографика об экзопланетах

Причина появления НЛО рядом с ядерными объектами

Происхождение лунного металлического железа

Самая посещаемая привидениями школа Британии

Сигарообразный НЛО замечен в приморском городке

Состоялась беседа ученых об уфологических технологиях

Тест парашютных сенсоров для посадки на Марс

Что знают президенты о НЛО, но не говорят о них вслух

Польза масла амаранта холодного отжима

Взять кредит под залог доли в квартире. Надежное и доступное решение

Срочный выкуп недвижимости. Решение финансовых проблем за несколько дней

Нержавеющая надежность. Фитинги WERK для вашего бизнеса

Джейрахско-Ассинский заповедник. Великолепие природы и истории Ингушетии

Самые популярные промокоды Магнит Маркет от сайта Garpo.ru

Бигфута со светящимися глазами заметили в лесу Луизианы

Выращивание местообитаний в космосе из грибов

Женщина рассказала о внетелесном опыте

Крошечные яркие объекты на заре Вселенной ставят в тупик

Метеороиды падают на Марс чаще, чем считалось

Мы ближе, чем когда-либо, к ответу

НЛО в форме пивной банки пролетел мимо корабля НАСА

НЛО изучают самолеты, боеголовки и ядерные реакторы

НЛО с красными огнями преследовали копы

Обнаружили два новых спутника нашей галактики

Один инопланетянин выжил при крушении в Розуэлле

Первое сообщение о наблюдении летающей тарелки

Подростки заметили бигфута на юге Луизианы

Расшифрована разница в плотности субнептуновых объектов

Создали улыбающегося робота с живой кожей

Существуют ли инопланетяне на самом деле

Тайна происхождения протозвездной системы

Точная дата конца человечества, предсказанная Бабой Вангой

Черный инопланетянин, увлекающийся модификацией тела

Что вы можете увидеть во время наблюдения за небом

Возрождение маленького городка с помощью инопланетян

Загадка камня с человеческим лицом

Из музея в Розуэлле украли артефакт

Известные сыктывкарцы рассказали о НЛО

Как выглядят ангелы согласно Библии

Как карма наказывает людей

Кировчане рассказали о встречах с необъяснимым

Китай испытает систему планетарной обороны

Маленький домовой за диваном

Насколько быстрее на Луне идет время

Необходимо провести дополнительные исследования в Розуэлле

НЛО в небе над Нижневартовском

Новый инструмент для моделирования материалов

Почему НЛО преследуют самолеты и боеголовки

Пролили свет на тайну антикитерского механизма

Страшные предсказания экстрасенса Саломе

Тайна временных провалов

Умершие близкие могут навещать нас

Человечество находится на пороге третьей мировой

Что погубило древние цивилизации

В Розуэлле еще многое предстоит сделать науке

Впечатляющие 'Столпы творения'

Загадочное происхождение сердцебиений мертвых звезд

Загадочные сумки Богов

Крупнейший фестиваль НЛО прошел в Розуэлле

Метеоритный дождь стал причиной коллапса Бронзового века

Мох может сделать Марс пригодным для жизни

Новые загадки пояса Койпера

Новые теплые субнептуновые экзопланеты

Опасения по поводу пузыря ИИ усиливаются

Оптические иллюзии определяют нашу суть

Поиск гравитационных аномалий, вызванных темной энергией

Реликвия с изображением Моисея, получающего 10 заповедей

Свидетельства существования исчезнувшей цивилизации

Секретные правительственные программы по НЛО

Строительство базы из лунных материалов

Таинственный НЛО замечен на фоне Луны

Три странных НЛО замечены над Канзас-Сити

Удивительное поведение черных дыр

Улицы Розуэлла запружены пришельцами

В водах Ладожского озера обитает чудовище

Ватикан назвал истекающую кровью Мадонну подделкой

Верхние слои атмосферы Юпитера удивляют астрономов

Впечатления уфологов о феномене НЛО

Древный город на Марсе, разрушенный термоядерной атакой

Изменения в организме во время космических полетов

Изучение атмосфер экзопланет в поисках внеземной жизни

Инопланетяне и Апокалипсис. Значение посланий инопланетян

Неожиданная находка фосфата в образце астероида

Новое ПО позволит изучить лунную поверхность

Озера лавы крупным планом на спутнике Юпитера Ио

Парниковые газы - признак деятельности инопланетян

Раскрыта правда мохнатого НЛО

Свидетель крушения НЛО из Розуэлла нарушает молчание

Скрытые явления в сверхчистых квантовых материалах

Стоунхендж внесут в список объектов культурного наследия

Таинственные огни и странные шары в Гластонбери

Таинственный сигнал из космоса, который ставит в тупик

Три потенциальные суперземли вокруг ближайшей звезды

Хакер украл секреты OpenAI

Выращивание крупнозубковых сортов чеснока

Актер Курт Рассел видел НЛО

Бионический протез ноги с нейроинтерфейсом

В Массачусетсе больше наблюдений НЛО, чем в большинстве штатов

В этом году в Пенсильвании видели около 30 НЛО

Знакомство с наблюдениями НЛО на фестивале в Гластонбери

Искусственный интеллект ускоряет разработку новых материалов

Квантовые эффекты препятствуют образованию черных дыр

Лучшие в истории кадры с НЛО, снятые на камеру

Маленькие зеленые человечки или большие государственные секреты

НАСА раскрыло происхождение странного мохнатого НЛО

НЛО - вопросительный знак в истории человечества

НЛО замечен в волгоградском небе

Пилот пропал без вести после встречи с НЛО

По мере роста числа наблюдений НЛО растет и число опровержений

Разбившийся НЛО прославил Форт-Уорт

Разгадка тайны зеленых металлов

Раскрываем тайны непознанного

Таинственный мир британских НЛО

Тайна исчезновения легендарного французского меча

Уфологический фестиваль в Розуэлле

Что такое адресная справка и когда требуется ее перевод на иностранный язык

Аборигены Австралии практиковали симпатическую магию

Бигфут напугал группу туристов в лесу Луизианы

Бигфут съел оленью ногу, которую оставили для него

Венера - идеальное место для подсчета метеоритов

Гуманоидного робота научили водить автомобиль

Круги на полях, как появилась эта мистификация

Многие россияне верят, что инопланетяне посещали Землю

Можем ли мы разместить центры обработки данных в космосе

Над курганским округом заметили НЛО

Пришельцы могут выглядеть совершенно не так

Пять объектов, построенных пришельцами

Распадаются ли протоны

Скрывается ли что-то между звезд

Создано устройство для управления жидким светом

Стоит ли ждать встречи с НЛО

Страшные встречи с австралийским бигфутом

Тайна мощного полярного сияния в небе Арктики

Что знают вологжане об НЛО и Дне уфолога

Шифры вокруг наc

Ярославцев привлекает непонятное и необъяснимое

Активисты начали акцию протеста у Стоунхенджа

В Розуэлле отмечают Всемирный день НЛО

Всемирный день НЛО. История и значение

Долгожданные образцы лунной поверхности

Инопланетяне или просто воздушные шары

Как НЛО стали популярным явлением в США

Майкрософт считает, что воровать контент нормально

Наблюдения НЛО в Мэриленде, что видели очевидцы

Наблюдения НЛО во Флориде, что видели очевидцы

Находка гробницы в Египте проливает свет на древние болезни

Недавние наблюдения пришельцев в США

НЛО, от информаторов до секретных программ

Отмечается рост числа наблюдений НЛО

Пять сообщений о странных объектах во Флориде

Самые пугающие и нераскрытые наблюдения инопланетян

Самые яркие и странные наблюдения в Мичигане

Скалы на Рапа-Нуи рассказывают историю населения

Снежный человек и таинственные исчезновения

Подписка на новости
Наверх