Думки про рентген можуть викликати спогади про переломи кісток або огляд зубів. Але це високоактивне світло може показати нам не тільки наші кістки: воно також використовується для вивчення молекулярного світу та навіть біохімічних реакцій у реальному часі. Але одна проблема полягає в тому, що дослідники ніколи не могли вивчити один атом за допомогою рентгенівських променів. Так далеко.
Вчені змогли охарактеризувати один атом за допомогою рентгенівського випромінювання. Вони не тільки могли розрізнити тип атомів, які вони бачили (існували два різних атоми), але вони також змогли вивчити хімічну поведінку цих атомів.
«Атоми можна регулярно знімати за допомогою скануючих мікроскопів, але без одного за раз, і ми можемо одночасно вимірювати їхній хімічний стан». заява.
«Коли ми зможемо це зробити, ми зможемо відстежувати матеріали до кінцевої межі всього в один атом. Це матиме величезний вплив на екологічну та медичну науку, і, можливо, буде знайдено ліки, яке матиме величезний вплив на людство. Це відкриття змінить світ».
Скануюча тунельна мікроскопія супрамолекулярних агрегатів молекул тербію з атомом тербію в центрі кожної структури.
Автор зображення: Ajayi та ін., Nature, 2023
У результаті роботи вдалося простежити атом заліза та атом тербію, елемента, який є частиною так званих рідкоземельних металів. Обидва вставляються у свої молекулярні господарі. Звичайний рентгенівський детектор доповнюється додатковим спеціальним детектором. Останній мав спеціальний гострий металевий наконечник, який потрібно було розташувати близько до зразка, щоб зібрати збуджені рентгенівськими променями електрони. Завдяки вимірюванням, зібраним стороною, команда змогла визначити, чи було це залізо чи тербій, і це ще не все.
«Ми також виявили хімічні стани окремих атомів», — пояснив Хала. «Порівнюючи хімічні стани атома заліза та атома тербію в їхніх молекулярних господарях, ми виявили, що атом тербію, рідкоземельного металу, досить ізольований і не змінює свого хімічного стану, тоді як атом заліза сильно взаємодіє зі своїми атомами. . Океан.”
Зображення супрамолекулярних агрегатів, що містять шість атомів рубідію та атом заліза.
Автор зображення: Ajayi та ін., Nature, 2023
Сигнал, який бачив детектор, порівнювали з відбитком пальця. Це дозволяє дослідникам зрозуміти склад зразка, а також вивчити його фізико-хімічні властивості. Це може мати вирішальне значення для покращення продуктивності та застосування різноманітних звичайних і незвичайних матеріалів.
«Використана техніка та концепція, продемонстрована в цьому дослідженні, відкрили нові горизонти в рентгенівській науці та нанорозмірних дослідженнях», — сказав Толулопе Майкл Аджаї, який є першим автором статті та виконує цю роботу як частину своєї докторської дисертації. «Більше того, використання рентгенівських променів для виявлення та характеристики окремих атомів могло б революціонізувати дослідження та створити нові технології в таких сферах, як квантова інформація та виявлення мікроелементів у дослідженнях навколишнього середовища та медичних дослідженнях, це досягнення також відкриває шлях для нового інструменти науки.» Передові матеріали.
Дослідження опубліковано в журналі природи.
Попередня версія цієї статті була опублікована в травень 2023 р.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
