Verdens raskeste mikroskop fanger elektronenes bevegelse på 625 atosekunder

Forskere har utviklet et revolusjonerende mikroskop som fanger elektronenes bevegelser med enestående hastigheter. Kalt «attomikroskopet», denne nye enheten bruker en laser og en elektronstråle for å fotografere elektroner med en svimlende hastighet på 625 Attosekunder, eller milliarddeler av en milliarddels sekund. Dette fremskrittet, ledet av fysiker Mohammed Hassan og hans team ved University of Arizona, representerer et betydelig sprang fremover i evnen til å observere og forstå molekylær atferd med bemerkelsesverdig presisjon.

Presisjonsavbildning på atomnivå

Aktomikroskopet er en forbedring av det tradisjonelle transmisjonselektronmikroskopet, som bruker elektronstråler til å avbilde objekter så små som noen få nanometer, som pr. forskningsoppgaveI motsetning til konvensjonelle lysbaserte mikroskoper, som er begrenset av lysets bølgelengde, tilbyr elektronstråler mye høyere oppløsning. Dette gjør det mulig for forskere å observere utrolig små strukturer, for eksempel enkeltatomer eller klynger av elektroner, med enestående klarhet.

For å oppnå dette enestående detaljnivået brukte forskerne en laser for å kutte elektronstrålen til ultrakorte pulser. Disse pulsene fungerer som lukkeren på et kamera, og lar mikroskopet fange øyeblikksbilder av elektroner inne i et ark med grafen hvert 625. atosekund. Selv om dagens teknologi ennå ikke tillater avbildning av individuelle elektroner, kan de innsamlede bildene kompileres for å lage en stop-motion-film som viser hvordan en gruppe elektroner beveger seg gjennom et molekyl.

Revolusjonerer studiet av elektroner

Denne teknikken tilbyr forskere et kraftig nytt verktøy for å studere elektrondynamikk i forskjellige materialer, inkludert de som er involvert i kjemiske reaksjoner eller til og med innenfor biologiske strukturer som DNA. Å forstå disse prosessene i en så fin skala kan føre til gjennombrudd i utviklingen av nye materialer og personlige medisiner. Hassan bemerker at aktomikroskopet bygger bro mellom laboratorieforskning og virkelige applikasjoner, og gir forskere muligheten til å observere og studere atomverdenen på måter som tidligere var umulige.

Ved å tilby et mer detaljert syn på elektronenes bevegelse, kan atommikroskopet revolusjonere måten forskere nærmer seg og løser komplekse problemer innen både kjemi og biologi.