Dieses Mikroskop schafft nahezu-Echtzeit Nanoscale Video von chemischen Reaktionen

Es ist relativ einfach, sehr detaillierte Bilder sogar Molekül mittelständischen Strukturen zu schaffen, wenn Sie sie ruhig halten – aber wenn sie sich bewegen, haben Sie kaum eine Chance. Nun ist eine neue Art von Mikroskop Forscher von nanoskaligen Prozesse in nahe-Echtzeit-video erstellen ermöglicht.

Ein Team vom MIT hat eine neue Art von Rasterkraftmikroskop geschaffen – ein Gerät, das subtile Veränderungen in Kraft, als einen winzigen Silizium-Tipp generiert verwendet bewegt sich über eine Oberfläche, um Bilder mit Auflösungen im Nanobereich zu erstellen. Es ist wie eine kleine und sehr genaue Version von einer blinden Person Finger wird verwendet, um Blindenschrift lesen.

"Wenn die Probe statisch ist, Ordnung, acht bis 10 Minuten, ein Bild zu erreichen ist", erklärt Youcef-Toumi, einer der Forscher, in einer Pressemitteilung. "Aber wenn es etwas, die geändert wird ist, dann vorstellen, wenn Sie starten Sie den Scanvorgang von oben sehr langsam. Mit der Zeit, die Sie auf den Grund zu gehen, die Probe hat sich geändert, und so die Informationen in das Bild ist nicht korrekt, da es im Laufe der Zeit gedehnt wurde."

Aber das neue Gerät kann verwendet werden, um über die Oberfläche einer Probe Scannen eine erstaunliche 2.000 Mal schneller als die vorhandenen Geräte. Wiederum ermöglicht es, Videos in nahezu Echtzeit zu erstellen. Der Clip unten, zeigt zum Beispiel ein 70 von 70 µm Beispiel des Calcits wie Schwefelsäure ausgesetzt ist. Im Laufe des Clips sehen Sie die Säure frisst Schichten von Calcit.

"Leute sehen können, z. B. Kondensation, Keimbildung, Auflösung oder Ablagerung von Material, und wie diese in Echtzeit geschehen – Dinge, die Menschen noch nie gesehen haben," erklärt Youcef-Toumi. Die Forschung wird in Ultramikroskopie veröffentlicht.

Es wird ermöglicht durch eine neue Möglichkeit der Kontrolle der Art, wie die Nadel des Mikroskops über die Oberfläche bewegt. Anstelle eines Satzes von Aktoren, gibt es zwei: eine kleine, schnelle Scanner und eine größere, langsamer. Während, die versucht worden ist, bevor eine neue Reihe von Algorithmen nun das Team ermöglicht um die Bewegung des Scanners zu steuern, so dass die beiden Arten der Bewegung nie miteinander interferieren — ein Problem, das frühere Versuche geplagt.

Das Team der aktuellen Technik bietet Video bei Geschwindigkeiten von bis zu 10 Bildern pro Sekunde. Sie hoffen nun, dass auf 30 Bilder pro Sekunde erhöhen – und wiederum sehen, wie chemische Reaktionen deutlicher als je zuvor arbeiten.