Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Po raz pierwszy sfilmowano tworzenie się i zrywanie wiązań atomowych

Recommended Posts

Po raz pierwszy udało się sfilmować w casie rzeczywistym tworzenie się i zerwanie wiązań atomowych. Niemiecko-brytyjski zespół naukowy korzystał zaawansowane techniki mikroskopowe do zobrazowania procesu tworzenia i zrywania wiązań. Na materiale wideo widać dwa atomy renu o średnicy 0,1-0,3 nanometra każdy. To około 500 000 razy mniej niż średnica ludzkiego włosa.

Zespół profesorów Ute Kaisera z Uniwersytetu w Ulm i Andreia Khlobystova z University of Nottingham wykorzystał węglowe nanorurki jaki miejsce, w którym prowadzi swoje eksperymenty. Nanorurki pozwalają nam przechwycić atomy i molekuły oraz umieścić je dokładnie w tym miejscu, w którym chcemy. Tym razem uwięziliśmy w nich parę atomów renu połączonych w Re2. Jako, że ren ma wysoką liczbę atomową, łatwiej jest go obrazować niż lżejsze elementy za pomocą metod transmisyjnej mikroskopii elektronowej, powiedział Khlobystov.

Naukowcy wykorzystują strumień elektronów zarówno do precyzyjnego określenia pozycji atomów, jak i do rozpoczęcia reakcji chemicznej poprzez przekazanie energii strumienia do atomów.  To z kolei pozwala na obrazowanie i rejestrowanie atomów. Jasno widzimy, że atomy poruszają się w parze, widoczne jest wiązanie pomiędzy nimi. Co więcej, w miarę jak Re2 przemieszcza się w nanorurce, zmienia się długość wiązania, co wskazuje, że staje się ono silniejsze lub słabsze w zależności od otoczenia atomów, dodaje doktor Kecheng Cao.

Z czasem wibracje Re2 powodują zmianę kształtu atomów na eliptyczną i rozciągniecie ich wiązania. Gdy długość wiązania przekracza sumę średnicy obu atomów, wiązanie zostanie zerwane, a wibracje ustają, co wskazuje, że atomy są od siebie niezależne. Chwilę później atomy znowu się łączą, tworząc Re2.

 


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Niezły absurd... XXI wiek i patrzę na rozmyty obraz, tak samo nie działają nowe teleskopy ktore miały pokazywać obraz wysokiej rozdzielczości. Jestem pewien że na sondach na Marsa też nie zobaczymy obrazu 100 megapikseli z tele zoomem aby rozwiac wszelkie watpliwosci... choć technologia na to pozwala. Nie akceptuje tego jako dowodu tu nic nie widać.

Share this post


Link to post
Share on other sites

@Felipesku
O nieee... płaskoziemca :rolleyes:

Film jest niesamowity. Radzę pamiętać że nie da się zrobić zwykłego zdjęcia atomów . Nie tylko technologia na to nie pozwala, ale fizyka to uniemożliwia. Dlatego to takie trudne.
Co do kosmosu to rozumiem że nie satysfakcjonują Cię zdjęcia z teleskopu Hubble'a? Zdjęcia obiektów oddalonych o miliardy lat świetlnych, oraz takich, które światło zostało wyemitowane niemal na początku wszechświata. Może nie zachwyca Cię pierwszy obraz czarnej dziury? Przeanalizuj przez chwilę o jakich odległościach mowa, kiedy badamy niebo oraz to jak pozyskuje się zdjęcia atomów to zrozumiesz że to nie jest wcale takie proste. Myślę że kiedy zrozumiesz to sam się zachwycisz.

Co do Marsa to mam nadzieję że to Cię zadowoli:
https://www.360cities.net/image/mars-gigapixel-panorama-curiosity-solar-days-136-149

  • Upvote (+1) 1

Share this post


Link to post
Share on other sites
Guest kremien
3 hours ago, Felipesku said:

Jestem pewien że na sondach na Marsa też nie zobaczymy obrazu 100 megapikseli z tele zoomem aby rozwiac wszelkie watpliwosci... choć technologia na to pozwala. 

A wskażesz jaka dokładnie technologia na to pozwala?  Po pierwsze głównym problemem przesyłanie dużych ilości danych, bo nie mamy niestety szybkiego połączenia internetowego z Marsem. Deep Space Network ma niestety swoje ograniczenia. Po drugie jest wiele innych misji, które generują naprawdę cenne dane i szkoda "transferu" na rzeczy mało istotne.

Zresztą już przesyłanie danych z ISS, która jest na niskiej orbicie nie jest takie proste. Kolejna rzecz to technologie używane w sondach kosmicznych są z definicji 10-20 lat do tyłu, bo projektowanie misji trwa wiele lat i priorytetem jest pewność i stabilność działania. 

Potwierdzam słowa kolegi Goostaw, że to czym dysponujemy i jakie przeszkody są pokonywane jest naprawdę imponujące.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Pamiętam, że jak opublikowano "pierwszy obraz czarnej dziury" w zeszłym roku, to wiele osób narzekało w komentarzach na FB i pod artykułami na słabą jakość, rozmyty obraz, itp. Ludzie nie ogarniają złożoności tego typu wyzwań, ani ograniczeń narzucanych przez prawa fizyki. Z drugiej strony, jakby naukowcy opublikowali video w HD, to wyznawcy teorii spiskowych zarzucą, że to CGI ;)

Z tym, jak nauka idzie do przodu, naukowcy wyciskają co raz więcej ze sprzętu jakim dysponują. Jak klasyfikowałem galaktyki w GalaxyZoo, to często trafiały mi się tak zwane "green peas" i inne galaktyki uchwycone na granicy możliwości HST, choć wolałem wtedy oglądać bliskie galaktyki spiralne ze względu na ich walory estetyczne ;)

Edited by cyjanobakteria
  • Haha 1

Share this post


Link to post
Share on other sites

Super. ta atomowa sieć krystaliczna  na 2 planie też robi wrażenie. Szkoda że nie napisali w jakiej skali czasowej jest to zarejestrowane.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Szef NASA, Jim Bridenstine, potwierdził, że aktor Tom Cruise poleci na Międzynarodową Stację Kosmiczną, by nagrać tam ujęcia do nowego filmu. Obecnie nie wiadomo, kiedy miałaby się odbyć wyprawa, ani jaki będzie jej koszt.
      O samym filmie również niewiele wiemy. Niektórzy z komentatorów mówią, że chodzi o kolejny odcinek Mission: Impossible.
      Jednak serwis Deadline zapewnia, że nowy film nie będzie miał nic wspólnego z żadnym dotychczasowych. Nie wiadomo nawet, jakie studio ma go wyprodukować. Serwis donosi, że przy filmie mają współpracować Cruise, NASA i Space X. Ma być to obraz przygodowy. A jeśli wszystkie doniesienia się potwierdzą, będą to też pierwszy w historii film fabularny nagrywany w przestrzeni kosmicznej.
      Nie wiemy, jak długo Cruise miałby przebywać na ISS, jak będzie wyglądało filmowanie. Podróż na ISS nie jest prosta, gdyż stacja porusza się z dużą prędkością. Obecnie na stację można dostać się jedynie na pokładzie rosyjskiego Sojuza. W ostatnich latach czas samej podróży skrócono z 50 do 6 godzin.
      Cruise i jego ekipa (a prawdopodobnie jakaś ekipa z nim poleci), będą mogli wybrać się na już ISS na pokładzie amerykańskiego pojazdu, np. Crew Dragona firmy SpaceX. Zakładając, że lot będzie trwał tyle samo czasu co na pokładzie Sojuza, to i tak pobyt tam zajmie prawdopodobnie kilkanaście dni. Warto tutaj przypomnieć, że ISS jest przystosowana do pobytu 6 osób, chociaż przez krótki czas, podczas wymiany załóg, może tam mieszkać nawet 9 astronautów.
      Niektórzy wyliczają, że 2-tygodniowy pobyt na Stacji będzie kosztował około 500 000 USD. To niewielka kwota jak na możliwości Hollywood. Znacznie droższy będzie lot tam i z powrotem. Szacuje się, że za każdego astronautę SpaceX będzie wystawiała NASA rachunek w wysokości 55 milionów USD. Podróż aktora wraz z operatorem kamery, dźwiękowcem i reżyserem może kosztować około 220 milionów USD. A kwota ta nie uwzględnia kosztów treningu.
      Biorąc jednak pod uwagę olbrzymie koszty współczesnych filmów oraz zyski, jakie przynoszą Hollywood, dodatkowy wydatek 200 milionów dolarów na pierwszy film kręcony w kosmosie może okazać się świetną inwestycją.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Po raz pierwszy udało się sfilmować „śpiewające” goryle górskie. Naukowcy wysłali do stada goryli kamerę, przypominającą młodego goryla. Dzięki temu udało się zarejestrować niezwykłe zachowanie zwierząt, o którym dotychczas jedynie krążyły anegdoty.
      Śpiewające goryle udało się nagrać w górach Ugandy. Dzięki niezwykłej kamerze udało się rejestrować je z bardzo bliska podczas posiłku. Zwierzęta, jak się okazało, z zadowolenia śpiewają. Wydawane przez nie odgłosy skojarzyły nam się ze szwedzkim kucharzem z Muppet Show. Goryle śpiewem wyrażają zadowolenie z posiłku.
      Pierwsze nagrania śpiewających goryli wykonali naukowcy w 2016 roku w Republice Kongo. Ówczesne badania wykazały, że starsze goryle śpiewają podczas posiłku częściej niż młode, samce śpiewają więcej niż samice, a śpiew z większym prawdopodobieństwem można usłyszeć, gdy zwierzęta jedzą wodne rośliny i nasiona, niż gdy jedzą owady.
      Jak mówią autorzy najnowszych nagrań, jednym z poważnych problemów była konieczność przejścia inspekcji dokonywanej przez przywódcę stada. Sztuczny goryl nie mógł patrzeć w oczy przywódcy, by ten nie uznał go za zagrożenie. Gdy przywódca dał innym członkom stada, że nowy goryl nie stanowi zagrożenia, mogli się oni z nim zapoznać. Dzięki temu ekipa filmowa mogła wykonać niezwykłe nagrania.
      Okazało się, że goryle nie tylko śpiewają w czasie jedzenia. Pochłanianie około 20 kilogramów roślin dziennie ma swoje konsekwencje. Zresztą... posłuchajcie sami.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Microsoft stworzył prototypowy system do przechowywania informacji w szkle. We współpracy z firmą Warner Bros. koncern zapisał oryginalny firm Superman z 1978 roku na kawałku szkła o wymiarach 75x75x2 milimetry. Prace nad zapisywaniem danych w szkle są prowadzone przez Microsoft Research i stanowią one część projektu, w ramach którego Microsoft opracowuje nowe technologie archiwizacji danych na potrzeby platformy Azure.
      Budujemy całkiem nowy system, poinformował dyrektor wykonawczy Microsoftu Satya Nadella podczas konferencji Ignite. W ramach Project Silica wykorzystywane jest standardowe szkło kwarcowe.
      Obecnie Warner Bros archiwizuje filmy przenosząc ich wersje cyfrowe na taśmę i dzieląc je na trzy kolory składowe. Monochromatyczne negatywy są bowiem bardziej odporne na upływ czasu niż filmy kolorowe. To kosztowny i długotrwały proces. Microsoft chce go uprościć i obniżyć jego koszty. Jeśli Project Silica okaże się skalowalny i efektywny ekonomicznie, to będzie czymś, co z chęcią zastosujemy. Jeśli dobrze sprawdzi się w naszym przypadku, sądzimy, że będzie też przydatny dla każdego, kto chce archiwizować dane, mówi Vicky Colf, dyrektor ds. technologicznych w Warner Bros.
      Microsoft wykorzystuje femtosekundowe lasery pracujące w podczerwieni do zapisu danych na „wokselach”, trójwymiarowych pikselach. Każdy z wokseli ma kształt odwróconej kropli, a zapis dokonywany jest poprzez nadawanie mi różnych wielkości i różnej orientacji. Na szkle o grubości 2 milimetrów można zapisać ponad 100 warstw wokseli. Odczyt odbywa się za pomocą kontrolowanego przez komputer mikroskopu, który wykorzystuje różne długości światła laserowego. Światło zostaje odbite od wokseli i jest przechwytywane przez kamerę. W zależności od orientacji wokseli, ich wielkości oraz warstwy do której należą, odczytywane są dane.
      Wybór szkła jako nośnika danych może dziwić, jednak to bardzo obiecujący materiał. Szkło może przetrwać tysiące lat. Na płytce o wymiarach 75x75x2 milimetry można zapisać ponad 75 gigabajtów danych i zostanie sporo miejsca na zapisanie informacji do korekcji błędów. Podczas testów szkło było zalewane wodą, poddawane działaniu pola magnetycznego, mikrofal, gotowane w wodzie, pieczone w temperaturze 260 stopni Celsjusza i rysowane za pomocą stalowych drapaków. Za każdym razem dane można było odczytać.
      Duża wytrzymałość szkła oznacza, że archiwa z cyfrowymi danymi będą mniej podatne na powodzie, pożary, trzęsienia ziemi, zaburzenia powodowane polem magnetycznym czy na wyłączenia prądu. Ponadto szkło zajmuje niewiele miejsca. Jego największą zaletą jest wytrzymałość. Prawdopodobnie zapisane w nim dane można będzie przechowywać przez ponad 1000 lat. Stosowane obecnie metody magnetycznego zapisu ulegają szybkiej degradacji w ciągu kilku lat, dlatego też archiwalne dane zapisane na dyskach są co jakiś czas przegrywane na kolejne urządzenia.
      Celem Project Silica nie jest stworzenie produktu dla konsumentów indywidualnych. Szklane systemy przechowywania danych mają być skierowane do firm chcących archiwizować duże ilości informacji. Nie próbujemy stworzyć czegoś, co będzie używane w domu. Pracujemy nad metodą archiwizacji w skali chmur obliczeniowych. Chcemy wyeliminować kosztowny cykl ciągłego przenoszenia i zapisywania danych. Chcemy mieć coś, co można będzie odłożyć na półkę na 50, 100 czy 1000 lat i zapomnieć o tym do czasu, aż będzie potrzebne, mówi Ant Rowstron, zastępca dyrektora laboratorium w Microsoft Research Cambridge.
       


      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Słyszeliśmy już o różnych zastosowaniach grafenu, jednak pomysł naukowców z Brown University jest z pewnością nietypowy: Amerykanie stwierdzili, że można go z powodzeniem wykorzystać do ochrony przed ugryzieniami komarów.
      Na łamach PNAS ukazał się artykuł, którego autorzy przekonują, że grafenowa ochrona działa na 2 sposoby. Po pierwsze, komar nie jest w stanie przebić się przez wielowarstwowy grafen. Po drugie, eksperymenty wykazały, że blokuje on sygnały chemiczne, których komary używają do wyczuwania posiłku. Wyniki sugerują więc, że wyściółka z grafenu w ubraniu mogłaby stanowić skuteczną barierę antykomarową.
      Komary są ważnymi wektorami chorób, stąd spore zainteresowanie niechemicznymi metodami ochrony przed ugryzieniami. Pracowaliśmy nad tkaninami z grafenem spełniającym rolę bariery dla toksycznych związków i zaczęliśmy się zastanawiać, gdzie jeszcze takie podejście mogłoby się sprawdzić. Stwierdziliśmy, że mogłaby to być ochrona przed ugryzieniami komarów - wyjaśnia prof. Robert Hurt.
      By sprawdzić, czy tak rzeczywiście jest, Hurt zebrał grupę ochotników, którzy wkładali rękę do pojemnika z komarami (komary miały dostęp do małego skrawka skóry; hodowano je w laboratorium, było więc wiadomo, że nie przenoszą żadnych chorób).
      Naukowcy porównywali liczbę ugryzień na nagiej skórze, skórze okrytej etaminą (bawełnianą tkaniną o splocie płóciennym) i skórze przykrytej etaminą powleczoną filmem z tlenku grafenu (GO).
      Szybko się okazało, że grafen działa odstraszająco; gdy skóra była przykryta etaminą pokrytą filmem z GO, nie było żadnych ugryzień, podczas gdy na nagiej skórze i skórze przykrytej czystą etaminą komary zaczynały żerować bardzo szybko.
      Co ciekawe, w obecności ręki przykrytej materiałem z grafenem komary zupełnie zmieniały swoje zachowanie. W obecności grafenu komary nawet nie lądowały na skrawku skóry - po prostu się nim nie przejmowały. Założyliśmy, że przez odporność na przebicie grafen będzie barierą fizyczną dla ugryzień, ale kiedy przyglądaliśmy się przebiegowi eksperymentów, zaczęliśmy uważać, że stanowi on także barierę chemiczną, która nie pozwala komarom wyczuć, że ktoś jest w pobliżu - opowiada doktorantka Cintia Castilho.
      Chcąc potwierdzić pomysł dot. bariery chemicznej, naukowcy nanieśli odrobinę ludzkiego potu na barierę grafenową. Z sygnałami chemicznymi po zewnętrznej stronie plastra komary gromadziły się podobnie jak na nagiej skórze.
      GO zapewnia odporność na przebicie, ale nie we wszystkich przypadkach. Gdy naukowcy naśladowali kłujkę komarów za pomocą drobnej igły albo analizowali proces gryzienia w ramach symulacji komputerowej, okazało się, że komary nie są w stanie wygenerować odpowiedniej siły, by przebić GO, tylko wtedy, gdy tlenek grafenu jest suchy. Symulacje pokazały wyraźnie, że po wysyceniu wodą GO staje się podatny na przebicie. Eksperymenty również potwierdziły, że komary mogą się przebić przez mokry GO.
      Stwierdzono za to, że zredukowany tlenek grafenu (rGO) stanowi barierę przed ugryzieniami zarówno w formie suchej, jak i mokrej.
      Jak tłumaczy w przesłanym mailu Hurt, eksperymenty były prowadzone w dwojakiego rodzaju warunkach: suchych i mokrych. Przy suchych (z suchym filmem i człowiekiem nieangażującym się w czynność związaną z obfitym poceniem) film zapewniał ochronę przed komarami. To zaś sugeruje, że w normalnym stanie ludzka skóra, która poci się tylko trochę, nie będzie wpływać negatywnie na ochronne właściwości filmu.
      Mokre warunki generowano, wprowadzając na film większą ilość wody. W takiej sytuacji GO, który stawał się hydrożelem, nie spełniał swojej funkcji, a rGO tak.
      Na razie naukowcy nie wiedzą, czy silne pocenie wprowadzi GO w stan mokry, ale najprawdopodobniej tak. Wiele wskazuje więc na to, że zarówno woda pochodzenia zewnętrznego (deszczówka albo np. woda ze strumienia, w którym użytkownik brodzi), jak i obfite pocenie stworzą warunki mokre, w których GO nie spełnia funkcji ochronnych, a rGO tak.
      Kolejnym etapem badań ma być znalezienie sposobu na stabilizowanie GO, tak by był twardszy po zmoczeniu. Naukowcom zależy na tym, bo GO nadaje się do ubieralnych technologii lepiej niż rGO. GO "oddycha", [...] a rGO nie. Najlepszym sposobem na wdrożenie tej technologii byłoby więc znalezienie sposobu na mechaniczne ustabilizowanie GO, tak by pozostawał twardy po zmoczeniu.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Niedawno miała miejsce światowa premiera filmu "Avengers: Koniec gry". Doniesienia izraelskich psychologów, którzy stwierdzili, że oglądanie krótkich urywków ze Spidermanem i Ant-manem zmniejsza, odpowiednio, arachno- i mirmekofobię, są więc jak najbardziej na czasie.
      W terapii zaburzeń lękowych stosuje się ekspozycję. Pacjenta wystawia się na oddziaływanie sytuacji bądź przedmiotów, które wzbudzają w nim lęk. Lęk się stopniowo zmniejsza (następuje odwrażliwienie, czyli desensytyzacja). Jak podkreśla zespół z Uniwersytetu w Ari'elu i Uniwersytetu Bar-Ilana, dotąd nikt nie oceniał skuteczności pozytywnej ekspozycji w kontekście fantastyki, np. w postaci filmów fantastycznonaukowych powstających na podstawie komiksów wydawnictwa Marvel Comics.
      Prof. Menachem Ben-Ezr i dr Yaakov Hoffman pokazywali 424 osobom fragmenty filmów ze Spidermanem i Człowiekiem-Mrówką, by sprawdzić, czy symptomy ich fobii się zmniejszą.
      Okazało się, że obejrzenie 7-sekundowego fragmentu z filmu "Spiderman 2" zmniejszało nasilenie symptomów fobii aż o 20%, w porównaniu do punktacji osiąganej przed obejrzeniem urywku. Podobne wyniki osiągnięto w przypadku Ant-mana i mirmekofobii.
      Gdy jednak przed i po oglądaniu sceny otwierającej Marvela lub po zapoznaniu się z 7-s naturalną sceną badanych pytano o ogólną fobię dot. owadów, nie zaobserwowano znaczącego zmniejszenia objawów. Jak widać, to nie spokój (naturalna scena) czy radość związana z oglądaniem filmu o superbohaterach odpowiadały za pożądany efekt. Chodziło raczej o ekspozycję na mrówki i pająki w kontekście filmów fantasy.
      Ben-Ezr i Hoffman podkreślają, że interwencja bazująca na filmach może destygmatyzować terapię, zwłaszcza w opornych przypadkach, i zachęcać do pracy w domu, która często jest integralną częścią terapii poznawczo-behawioralnej.
      Izraelczycy zastanawiają się na metodami maksymalizacji efektów i nad wyzwaniami związanymi z zastosowaniem podobnych interwencji w odniesieniu do innych fobii.
      Ben-Ezr i Hoffman, którzy obaj są fanami superbohaterów Marvela, dodają, że takie filmy przynoszą wiele korzyści psychologicznych, np. pomagają ludziom poczuć się lepiej ze sobą.
      W kolejnym etapie badań naukowcy chcą ocenić skuteczność oglądania urywków filmów o superbohaterach w odniesieniu do zespołu stresu pourazowego (PTSD).

      « powrót do artykułu
×
×
  • Create New...