Det er relativt nemt at skabe meget detaljerede billeder af selv molekyle størrelse strukturer, hvis du kan holde dem stadig—men hvis de flytter, har du en lille chance. Nu, en ny form for mikroskop er giver forskere mulighed for at oprette en video af nanoskala-processer i nær-real-tid.
Et team fra MIT har skabt en ny form for atomic force mikroskop—en enhed, som bruger subtile variationer i kraft, der er skabt som en lille silicium tip bevæger sig hen over en overflade, til at skabe billeder med en opløsning på nanoniveau. Det er ligesom en lille og meget præcise version af en blind persons finger bliver brugt til at læse Braille.
“Hvis prøven er statisk, det er ok at tage otte til 10 minutter for at få et billede,” forklarer Youcef-Toumi, en af forskerne i en pressemeddelelse. “Men hvis det er noget der er under forandring, så forestil dig, hvis du begynder at scanne fra toppen meget langsomt. Ved den tid, du kommer til bunden, prøven har ændret sig, og så billedet er ikke korrekt, da det har været strakte sig over tid.”
Men den nye enhed kan bruges til at scanne hele overfladen af en prøve, et svimlende 2.000 gange hurtigere end de eksisterende enheder. Til gengæld, at det giver mulighed for at skabe videoer i nær-real-tid. Klippet nedenfor, for eksempel, viser, at en 70 – af-70-micron prøve af calcit, som det er udsat til svovlsyre. Som klip skrider frem, kan du se acid eating væk lag af kalk.
“Folk kan se, for eksempel, kondens, nukleær, opløsning, eller aflejring af materiale, og hvordan disse sker i real-tid—ting, som folk aldrig har set før,” forklarer Youcef-Toumi. Forskningen er offentliggjort i Ultramicroscopy.
Sponsoreret
Det er gjort muligt af en ny måde at kontrollere den måde, hvorpå nålen af mikroskopet bevæger sig hen over overfladen. I stedet for et sæt af aktuatorer, der er to: en lille, hurtig scanner og en større og langsommere. Mens der er blevet prøvet før, et nyt sæt af algoritmer, der nu gør det muligt for holdet at styre bevægelsen af scanneren, så de to typer af bevægelse aldrig blande sig med hinanden—et problem, der plagede de tidligere forsøg.
Holdets nuværende teknik giver video med en hastighed på op til 10 frames per sekund. Nu, de er i håb om at øge til 30 billeder per sekund—og igen se, hvordan kemiske reaktioner arbejde mere klart end nogensinde.
[Ultramicrscopy via MIT]