Home » Știință » Cel mai rapid microscop din lume poate vedea cum se mișcă electronii

Cel mai rapid microscop din lume poate vedea cum se mișcă electronii

Publicat: 27.08.2024

Fizicienii au creat cel mai rapid microscop din lume, atât de rapid încât poate detecta electronii în mișcare.

Cel mai rapid microscop din lume, o versiune mai avansată a unui microscop electronic de transmisie, captează imagini ale electronilor în zbor prin lovirea acestora cu pulsuri de electroni de o cvintilionime de secundă.

Aceasta este o realizare remarcabilă: electronii se deplasează cu aproximativ 2200 de kilometri pe secundă, ceea ce le permite să înconjoare Pământul în doar 18,4 secunde. Folosind microscopul pe aceste particule minuscule, cercetătorii speră să facă noi descoperiri despre modul în care acestea se deplasează.

Cercetătorii și-au publicat descoperirile în jurnalul Science Advances.

Cum funcționează cel mai rapid microscop din lume?

„Acest microscop electronic de transmisie este ca o cameră foarte puternică în cea mai recentă versiune de telefoane inteligente; ne permite să facem poze cu lucruri pe care nu le puteam vedea înainte, precum electronii”, a declarat Mohammed Hassan, autor principal și profesor asociat de fizică și științe optice la Universitatea din Arizona (SUA).

„Cu acest microscop, sperăm ca comunitatea științifică să înțeleagă fizica cuantică din spatele modului în care se comportă un electron și cum se mișcă un electron”, continuă profesorul.

Modul în care electronii se aranjează și rearanjează în interiorul atomilor și al moleculelor este o curiozitate esențială atât în fizică, cât și în chimie, însă natura rapidă a acestor particule minuscule le face incredibil de dificil de studiat. Pentru a crea un timp de expunere capabil să surprindă mișcările electronilor, fizicienii au dezvoltat metode pentru a genera pulsuri minuscule de atosecunde (1 x 10-18 secunde) la începutul anilor 2000, un progres care le-a adus oamenilor de știință care l-au realizat Premiul Nobel pentru Fizică în 2023.

Ce au putut face oamenii de știință cu noul microscop?

Reducând timpul de expunere al microscoapelor la scara câtorva atosecunde (o atosecundă fiind pentru o secundă ceea ce este o secundă pentru vârsta Universului), fizicienii au reușit să descifreze modul în care electronii transportă sarcina electrică, cum se comportă în semiconductori și în apa lichidă și cum se rup legăturile chimice dintre atomi. Dar chiar și scara de câteva atosecunde este prea mare pentru a captura mișcările individuale ale electronilor. Pentru a realiza acest lucru, fizicienii din spatele noului studiu au ajustat un „tun de electroni” până când acesta a produs un puls de doar o atosecundă, subliniază Live Science.

Aceste pulsuri lovesc „proba” studiată, iar pe măsură ce electronii trec prin ea, aceștia încetinesc și schimbă forma frontului de undă al fasciculului de electroni. Fasciculul încetinit este apoi mărit de o lentilă și lovește un material fluorescent care emite lumină când fasciculul ajunge pe el.

Prin asocierea pulsului de electroni cu două pulsuri de lumină sincronizate cu grijă (pentru a excita electronii din material în mișcare și pentru a asista la crearea pulsului de electroni), oamenii de știință au reușit să investigheze mișcările ultrarapide ale electronilor din interiorul atomilor.

„Reușim să obținem o rezoluție temporală de atosecunde cu microscopul nostru electronic de transmisie și am botezat acest lucru ‘attomicroscopie’. Pentru prima dată, putem vedea fragmente ale electronului în mișcare”, a spus Hassan.

Vă recomandăm să citiți și:

Oamenii de știință au reușit imposibilul și au făcut unt din… aer

Recordul de „supremație cuantică”, depășit de 100 de ori de un nou computer cuantic

Revoluție în electronică: cercetătorii au anunțat o descoperire remarcabilă!

Umbrele se pot „mișca” mai rapid decât lumina. Sau nu?

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Lumea este deja în mijlocul celui de-Al Treilea Război Mondial, spune președintele Parlamentului Finlandei
Lumea este deja în mijlocul celui de-Al Treilea Război Mondial, spune președintele Parlamentului Finlandei
Un nou cod de conduită la nivelul UE obligă companiile de tehnologie să ia măsuri împotriva incitării la ură
Un nou cod de conduită la nivelul UE obligă companiile de tehnologie să ia măsuri împotriva incitării la ură
Odată cu întoarcerea la Casa Albă, Donald Trump retrage pentru a doua oară Statele Unite din Acordul de la Paris
Odată cu întoarcerea la Casa Albă, Donald Trump retrage pentru a doua oară Statele Unite din Acordul de la Paris
Joe Biden a grațiat cinci membri din familia sa în ultimele minute de mandat
Joe Biden a grațiat cinci membri din familia sa în ultimele minute de mandat
„Nababul”, cel mai bogat român de la începutul secolului XX. Cum era manevrat de copiii lui?
„Nababul”, cel mai bogat român de la începutul secolului XX. Cum era manevrat de copiii lui?
Andrei Novac: „Cărțile de poezie sunt ascunse în librării”
Andrei Novac: „Cărțile de poezie sunt ascunse în librării”
Căutăm un Content Writer entuziast. Alătură-te echipei Go4it!
Căutăm un Content Writer entuziast. Alătură-te echipei Go4it!
Ospețele cu care Alexandru Marghiloman își răsfăța musafirii
Ospețele cu care Alexandru Marghiloman își răsfăța musafirii
David Lynch și universul muzical: „Îmi place să îl numesc experimentare”. „Muzica e magie”
David Lynch și universul muzical: „Îmi place să îl numesc experimentare”. „Muzica e magie”
David Lynch a iubit femeile poate la fel de mult ca filmele. A fost căsătorit de patru ori
David Lynch a iubit femeile poate la fel de mult ca filmele. A fost căsătorit de patru ori
Cel mai mare telescop din lume, amenințat de un proiect de energie regenerabilă
Cel mai mare telescop din lume, amenințat de un proiect de energie regenerabilă
Test de cultură generală. Ce este inflația?
Test de cultură generală. Ce este inflația?
Să fie o cască de stimulare a creierului răspunsul la depresie?
Să fie o cască de stimulare a creierului răspunsul la depresie?
Ce îndemn are fostul cancelar german Angela Merkel pentru Europa?
Ce îndemn are fostul cancelar german Angela Merkel pentru Europa?
Elon Musk, acuzat de comunitatea de gameri că trișează la jocurile video
Elon Musk, acuzat de comunitatea de gameri că trișează la jocurile video
Donald Trump are „o fixație” pentru Premiul Nobel pentru Pace
Donald Trump are „o fixație” pentru Premiul Nobel pentru Pace
Chimistul care a scris ISTORIE şi a ajuns să fie victima propriului succes
Chimistul care a scris ISTORIE şi a ajuns să fie victima propriului succes
Industria cu potențial uriaș care ar putea crește nivelul de trai în România
Industria cu potențial uriaș care ar putea crește nivelul de trai în România