یک انقلاب بزرگ علمی؛ ساخت سریع ترین میکروسکوپ جهان با توانایی ثبت حرکت الکترون

فناوری تصویربرداری بشر از ابتدای کار تاکنون فوق‌العاده پیشرفت کرده است؛ اما ثبت حرکت الکترون ها کار ساده‌ای نیست. الکترون با سرعت ۲۲۰۰ کیلومتر بر ثانیه حرکت می‌کند که یعنی می‌‌تواند در تنها ۱۸.۴ ثانیه به‌طور کامل دور زمین بچرخد. حالا تصور کنید یک دوربین فوق‌العاده قوی در اختیار دارید که می‌تواند از الکترون در هنگام حرکت با این سرعت عجیب عکس‌برداری کند. این دقیقا همان دستاوردی است که پژوهشگران دانشگاه آریزونا آمریکا توانسته‌اند با ساخت سریع ترین میکروسکوپ جهان به آن دست یابند.

سریع ترین میکروسکوپ جهان می‌تواند الکترون ها را در لحظه شکار کند

برای اولین بار در دهه ۲۰۰۰ بود که دانشمندان موفق شدند با این روش میکروسکوپ های الکترونی فوق‌العاده سریع را توسعه دهند. در این میکروسکوپ ‌ها از یک لیزر برای تولید پرتویی از الکترون استفاده می‌شد. چنین تکنیکی توانایی میکروسکوپ برای مشاهده و اندازه‌گیری تغییرات در یک نمونه را به‌شدت افزایش می‌دهد.

در پیشگامان سریع ترین میکروسکوپ جهان به‌جای تکیه بر سرعت شاتر دوربین برای ثبت تصویری باکیفیت، رزولوشن با افزایش طول پالس‌های الکترون افزایش می‌یابد. به این صورت که هرچقدر پالس‌ها سریع‌تر باشند، تصویر نیز بهتر خواهد شد.

نسل‌های پیشین سریع ترین میکروسکوپ جهان پیشتر از پالس‌های الکترونی با سرعت چند اتوثانیه استفاده می‌کردند. برای درک عظمت این میکروسکوپ ها باید یادآوری کنیم که هر اتوثانیه معادل ۱۸- ۱۰ ثانیه است. به بیانی دیگر رابطه بین یک اتوثانیه با ثانیه را می‌توان همچون نسبت بین یک ثانیه با ۳۱.۷۱ میلیارد سال تعریف کرد. پالس‌ها در این سرعت مجموعه‌ای از تصاویر را ثبت می‌کنند. چیزی که می‌توان به فریم‌های یک فیلم شبیه دانست.

بسیاری از پژوهشگران منتظر بودند که روزی خبر ساخت سریع ترین میکروسکوپ جهان با توانایی ثبت حرکت الکترون ها در اخبار علمی منتشر شود. گروه‌های زیادی نیز در سرتاسر جهان روی این موضوع کار می‌کردند؛ اما در نهایت این پژوهشگران دانشگاه آریزونا آمریکا بودند که توانستند به این مهم دست یابند. اکنون نیز می‌توان کوچکترین حرکات الکترون ها را مشاهده کرد.

این گروه از پژوهشگران باور دارند که دستاورد جدید آنها می‌تواند انقلاب بزرگی را در علوم مختلف ایجاد کند. به همین‌خاطر هم واژه اتومیکروسکوپی را به‌عنوان کلیدواژه‌ای که در آینده بسیار استفاده خواهد شد پیشنهاد کرده‌اند.

منبع: خبرآنلاین