Det er relativt enkelt å lage svært detaljerte bilder av selv molekyl-størrelse strukturer hvis du kan holde dem fortsatt—men hvis de flytter, har du liten sjanse. Nå, en ny type mikroskop som tillater forskere å lage video av nanoskala prosesser i nær sanntid.
Et team fra MIT har skapt en ny type atomic force microscope—en enhet som bruker små variasjoner i kraft, generert som en liten silicon tips beveger seg over overflaten, for å lage bilder med en oppløsning på nanoskala. Det er som en liten og svært nøyaktig versjon av en blind persons finger blir brukt til å lese Punktskrift.
“Hvis prøven er statisk, det er ok å ta åtte til 10 minutter å få et bilde,” forklarer Youcef-Toumi, en av forskerne, i en pressemelding. “Men hvis det er noe som er i endring, så tenk hvis du vil starte skanning fra toppen veldig sakte. Etter den tid du kommer til bunnen, eksempel har endret seg, og slik informasjon i bildet er ikke riktig, siden det har vært strukket over tid.”
Men den nye enheten kan brukes til å skanne over overflaten av et eksempel på en svimlende 2000 ganger raskere enn eksisterende enheter. I sin tur, som gjør det mulig å lage videoer i nær sanntid. Klippet nedenfor, for eksempel, viser en 70 – av-70-micron utvalg av kalsitt som det er utsatt for svovelsyre. Som klipp utvikler seg, kan du se syre spise bort lag av kalsitt.
“Folk kan se, for eksempel, kondens, nucleation, oppløsning, eller nedfall av materiell, og hvor disse skjer i sanntid-ting som folk aldri før har sett, sier Youcef-Toumi. Forskningen er publisert i Ultramicroscopy.
Sponset
Det er gjort mulig ved en ny måte å kontrollere måte nålen i mikroskopet beveger seg over overflaten. I stedet for ett sett av aktuatorer, det er to: en liten, rask skanner og en større, tregere. Mens det har vært prøvd før, et nytt sett av algoritmer som nå gjør det mulig teamet til å kontrollere bevegelse av skanneren, slik at de to typer bevegelse aldri forstyrre hverandre—et problem som plaget tidligere forsøk.
Lagets dagens teknikk gir video med en hastighet på opptil 10 bilder per sekund. Nå er de i håp om å øke dette til 30 bilder per sekund—og i sin tur se hvordan kjemiske reaksjoner arbeide mer tydelig enn noen gang.
[Ultramicrscopy via MIT]