Prva slika sjenke jednog atoma
Nauka je ostvarila još jedan korak naprijed. Istraživački tim sa Griffith Univerziteta je uspio da fotografiše sjenku jednog atoma, po prvi put!
„Došli smo do ekstremnih granica mikroskopije, ne možete vidjeti ništa manje od atoma koristeći vidljivu svjetlost“, kaže profesor Dave Kielpienski iz Centra za kvantnu dinamiku, Univerziteta Griffith, u Brizbejnu, Australija.
„Mi smo htjeli da istražimo i pokažemo da je potrebno samo nekoliko atoma da bi se bacila vidljiva sjenka, a dokazali smo da je potreban samo jedan“, profesor Kielpienski je naveo.
foto: www.sciencedaily.com
Ilustracija sjenke jednog atoma.
Sjenka se vidi na desnoj strani cilindara
Rezultati rada u poslednjih pet godina Kielpienski/Streed tima su objavljeni u Nature Communicationsu, pod nazivom „Fotografisanje apsorpcije jednog atoma“.
U srcu ovog dostignuća na Griffith Univerzitetu je mikroskop ultravisoke rezolucije, kojim se postiže da sjenka bude dovoljno tamna da bi se mogla vidjeti.
Zadržavanje atoma dovoljno dugo da bi se on mogao fotografisati je samo po sebi izuzetna stvar, ali to nije nova tehnologija. Atom je izolovan unutar komore i drži se u slobodnom prostoru pomoću električnih sila.
Profesor Kielpienski i njegove kolege su zarobljavali pojedinačne jone atoma iterbijuma (Yb) i izlagali ih svjetlosti određene frekvencije. Pod ovim svjetlom atom (u stvari jon atoma) baca sjenku na detektor, koja se zatim digitalnim fotoaparatom fotografiše.
„Korišćenjem mikroskopa ultravisoke rezolucije, bili smo u mogućnosti da koncentrišemo sliku, odnosno da je svedemo na manji prostor, nego što je to postizano ranije, stvarajući tamniju sliku na kojoj se lakše uočava“, rekao je profesor Kielpienski.
Preciznost ovog procesa je skoro nezamisliva, skoro pa stvar mašte.
„Ako promijenite frekvenciju svjetlosti kojom ste osvijetlili atom, za samo jedan milijarditi dio jedinice, slika više ne može da se vidi“, navodi Kielpienski.
Član istraživačkog tima, doktor Erik Streed, navodi da su primjene ovih nalaza dalekosežne.
„Eksperimenti ovog tipa će pomoći da se potvrdi naše shvatanje atomske fizike i mogu biti od velike koristi za kvantno računarstvo“, naveo je doktor Streed.
Nastavak ovih proučavanja će sigurno doprinijeti razvoju biomikroskopije.
„Potrebno nam je da predvidimo koliko jedan atom treba da bude zamračen, kao i koju količinu svjetlosti treba da apsorbuje da bi formirao sjenku, a te veličine možemo da izmjerimo samo ako koristimo mikroskope koji postižu maksimalne kontraste koje fizika dozvoljava.“
„Ovo je veoma važno ako želite da ispitate veoma male i krhke biološke uzorke, kao što je lanac DNK, gdje preveliko izlaganje UV svjetlosti ili x-ray zracima dovodi do oštećenja materijala.“
„Sada možemo da predvidimo koliko je svjetlosti potrebno da bi se posmatrali procesi u ćelijama, pod optimalnim uslovima mikroskopije, bez prelaska praga osjetljivosti, što bi ih uništilo.“
Ovo može izazvati da biolozi počnu da razmišljaju o mnogim stvarima na drugačiji način.
„Na kraju, samo malo svjetlosti može biti dovoljno da se urade velike stvari.“
izvor: ScienceDaily
preveo i priredio Jovan Adžić
