Фізики побачили тінь атома

Австралійскіе фізики створили спеціальну камеру, за допомогою якої можна отримувати високоякісні фотографії тіні, відкиданої одиночним атомом під час опромінення УФ-світлом. У майбутньому це дозволить стежити за роботою різних компонентів в живих клітинах.

Мікроскоп вже давно перестав бути єдиним засобом спостереження за мікросвітом. На початку цього століття фізики розробили кілька нових методів, які передбачають використання пучка електронів для просвічування зразків і отримання зображень. Дозвіл найкращих просвічують електронних мікроскопів (ТИМ) може досягати частки ангстрема, тобто менше 0,1 нм.

Группа австралійських вчених з університету Гріффіта, очолювана Дейвідом Кільпінскі, вивчила взаємодія частинок світла (фотонів) і іонів важких металів. Для цього дослідження вчені охолодили атоми ітербію-174 до температури, що наближається до абсолютного нуля. Потім вони витягли один атом цього тяжелого металла і помістили в пастку Пауля. Ця пастка являє собою особливу конфігурацію, утворену змінними магнітними полями, що дозволяє утримувати іон на місці.

Фізікі опромінювали іон металу ультрафіолетовим випромінюванням, намагаючись сконцентрувати його фотони. З цією метою вони використовували спеціальний оптичний прилад - фазову лінзу Френхеля. Вона схожа на матрьошку з великої кількості мікропризм, положення і товщина яких підібрані так, що вони збирають і підсилюють світлове випромінювання.

Как повідомляють австралійські дослідники, за допомогою вдало сконструйованої лінзи їм вдалося отримати чітке зображення тіні атома. Дослідники відзначають, що ця система залишається стабільною протягом багатьох годин, завдяки чому захоплений атом можна вивчати необмежений час. За словами фізиків, отримані ними зображення тіні атома мають контрастність, близьку до максимально можливої ??в даних умовах.

Кальпінскі і його колегії впевнені, що в майбутньому розвиток їх технології дозволить вченим детально вивчити процеси, що відбуваються в клітині, зокрема формування молекул РНК і ДНК і «розкручування» хромосом. Однак перш необхідно буде поліпшити швидкість функціонування світлочутливої ??матриці фотоапарата і розробити такі алгоритми обробки фотографій, які б дозволили витягати максимум якості з мінімально контрастних ізображеній.

По матеріалами Sciencemagic.ru