Skocz do zawartości
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Powstało najdoskonalsze zdjęcie atomów. To limit obrazowania?

Rekomendowane odpowiedzi

W 2018 roku naukowcy z Cornell University zbudowali wysoko wydajny wykrywacz, połączyli go z ptychografią, specjalną metodą obrazowania mikroskopowego i ustanowili światowy rekord obrazowania, uzyskując trzykrotnie większą rozdzielczość obrazu niż najlepsze mikroskopy elektronowe. Teraz ten sam zespół pobił swój własny rekord, dwukrotnie poprawiając rozdzielczość obrazu.

Uzyskano niezwykle wyraźny obraz, a jedyne rozmazane elementy pochodzą od zmian termicznych samych atomów. To nie jest po prostu nowy rekord. Wkroczyliśmy w obszar ostatecznych limitów rozdzielczości. Możemy teraz w bardzo prosty sposób wskazać, gdzie znajdują się atomy. To zaś otwiera całkiem nowe możliwości pomiaru, o których marzyliśmy od dawna. Rozwiązaliśmy też poważny problem, który Hans Bethe zauważył w 1928 roku, poradziliśmy sobie z rozpraszaniem promienia w próbce, mówi Muller.

Dzięki nowym algorytmom jesteśmy teraz w stanie skorygować wszelkie rozmazane kształty do tego stopnia, że największy rozmazany obszar, jaki otrzymujemy wynika z faktu, że same atomy się poruszają, dodaje uczony. Niewykluczone, że obraz można jeszcze poprawić, używając cięższych atomów, które mniej się poruszają, lub też schładzając próbkę. Jednak nawet w temperaturze zera absolutnego w atomach wciąż będzie dochodziło do fluktuacji kwantowych, zatem poprawa nie będzie szczególnie duża w porównaniu z już uzyskanym obrazem.

Najnowsze osiągnięcie naukowców z Cornell University oznacza, że specjaliści będą mogli zlokalizować indywidualne atomy w przestrzeni trójwymiarowej, co nie było możliwe za pomocą dotychczasowych metod. Możliwe będzie tez znalezienie zanieczyszczeń atomowych w różnych materiałach, co przełoży się na stworzenie doskonalszych półprzewodników, katalizatorów czy materiałów wykorzystywanych do budowy komputerów kwantowych. Możliwe będzie też analizowanie atomów na styku dwóch różnych połączonych materiałów.

Bardzo ważnym elementem pracy jest fakt, że nową metodę można też wykorzystać do analizowania próbek biologicznych, a nawet połączeń pomiędzy synapsami w mózgu.

Zastosowana metoda jest czasochłonna i wymaga dostępu do dużych mocy obliczeniowych, jednak w przyszłości dzięki potężniejszym komputerom, metodom maszynowego uczenia i szybszym czujnikom stanie się tańsza i łatwiej dostępna.


« powrót do artykułu

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Trochę w innym ustawieniu, ale np. 2009: Imaging the atomic orbitals of carbon atomic chains with field-emission electron microscopy, I. M. Mikhailovskij, E. V. Sadanov, T. I. Mazilova, V. A. Ksenofontov, O. A. Velicodnaja (Phys. Rev. B, 2009)

Color-online-FEEM-images-of-the-end-atom

 

ps. A najciekawsze jest to że już eksperymentalnie wchodzą w dynamikę elektronów za zjawiskami atomowymi, molekularnymi w nowej dziedzinie: attosecond chronoscopy zapoczątkowanej ~2010.

~1000 cytowań 2010 Science "Delay in photoemission": https://scholar.google.pl/scholar?cites=15193546925951882986&as_sdt=2005&sciodt=0,5&hl=en

Np. 2020 "Probing molecular environment through photoemission delays" https://www.nature.com/articles/s41567-020-0887-8

Cytat

Attosecond chronoscopy has revealed small but measurable delays in photoionization, characterized by the ejection of an electron on absorption of a single photon. Ionization-delay measurements in atomic targets provide a wealth of information about the  timing  of  the  photoelectric  effect,  resonances,  electron  correlations  and  transport.

ps2. Te niesamowite zdjęcia orbitali z 2009 przypuszczam że są pomijane ponieważ to jest grupa z Ukrainy - niestety media są dość zdominowane przez "amerykańskich naukowców".

  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
13 godzin temu, Jarek Duda napisał:

ps2. Te niesamowite zdjęcia orbitali z 2009 przypuszczam że są pomijane ponieważ to jest grupa z Ukrainy - niestety media są dość zdominowane przez "amerykańskich naukowców".

Problem może być nie w mediach, a w samych naukowcach. Amerykanie opowiadają o tym, co robią, chwalą się, są pomocni. Z innymi już gorzej.

Gdy np. piszemy do Amerykanów z prośbą o jakąś dodatkową informację, zdjęcie itp. itd. to odpowiedź dostajemy zawsze i szybko. I to niezależnie od tego, czy napisaliśmy do nikomu nieznanego naukowca z prowincjonalnego uniwerku, czy do noblisty z Harvarda. I jedni i drudzy odpowiadają, dziękują za zainteresowanie ich pracą, jeśli sami nie mają tego, o co prosimy, przekierowują nasze listy do odpowiednich osób itp. itd.

Natomiast polscy naukowcy najczęściej nie odpowiadają. Oni rozmawiają tylko z największymi polskimi mediami i tylko im wysyłają informacje nt. swojej pracy.

  • Pozytyw (+1) 1

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Oczywiście problem jest znacznie większy i bardziej skomplikowany, jak nacisk na popularyzację/promowanie nauki, środki na to ... w Polsce nacisk jest praktycznie wyłącznie na punktologię, więc akademicy skupiają się na podobnych łatwo publikowanych artykułach w modnych tematykach (czyli pewnie: zapoczątkowanych przez Amerykanów).

W każdym razie myślę że to obrazowanie orbitali z 2009 byłoby by znacznie popularniejsze, tysiące cytowań (widzę że jest tylko 35) - gdyby było z USA a nie Ukrainy.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Atomy jak małe galaktyki...

Czy w ogóle narodowość ma wpływ na cokolwiek? Przecież wystarczy spojrzeć na nazwiska naukowców z USA i dowiadujemy się że to mieszanka ludzi z całego świata. Tam pieniądze na badania są i będą, więc oni są pewni siebie i mogą dzielić się swoimi wynikami. Naukowcy gorzej finansowani lub wręcz biedni, nie mają takiego entuzjazmu i nie dziwię się że nie chcą się dzielić wynikami badań które bardzo ciężko zdobyli, bo ledwo pieniędzy wystarczyło.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
2 godziny temu, Rowerowiec napisał:

Atomy jak małe galaktyki...

Czy w ogóle narodowość ma wpływ na cokolwiek? Przecież wystarczy spojrzeć na nazwiska naukowców z USA i dowiadujemy się że to mieszanka ludzi z całego świata. Tam pieniądze na badania są i będą, więc oni są pewni siebie i mogą dzielić się swoimi wynikami. Naukowcy gorzej finansowani lub wręcz biedni, nie mają takiego entuzjazmu i nie dziwię się że nie chcą się dzielić wynikami badań które bardzo ciężko zdobyli, bo ledwo pieniędzy wystarczyło.

Jeśli się nie będą dzielili, to nie będzie pieniędzy. To nie kwestia braku pieniędzy, a kultury.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
Napisano (edytowane)

Kluczowe jest z którego kraju, jak prestiżowy i bogaty jest uniwersytet, które oczywiście w USA są wypełnione imigrantami.

Na przykład co w informatyce można zrobić większego niż wymienić to jak wszyscy zapisują informację? Gdyby to zrobił Amerykanin to pewnie stos nagród, gwiazda mediów (chociażby zachodnia Europa jak https://en.wikipedia.org/wiki/Ingrid_Daubechies) ... a gdy Polak to media raczą zauważyć dopiero przy skandalu z Amerykańską korporacją kropka.

Niestety "soft power" jest kluczowe też w kształtowaniu nauki, jej trendów ...

Edytowane przez Jarek Duda

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
14 godzin temu, Mariusz Błoński napisał:

To nie kwestia braku pieniędzy, a kultury.

Być może jednak to też kwestia pieniędzy. Powiedzmy, że państwo A i B przyznają jakąś dotację swojej instytucji naukowej. Państwo A przyznaje minimum uznając, że reszta lepiej przyda się gdzie indziej. Państwo B uznaje, że na naukę nie można żałować, więc daje powyżej minimum, dzięki czemu instytucja może zatrudnić dodatkowego pracownika, którego głównym zadaniem będzie sprawdzanie poczty, odpowiadanie na pytania itp. Taki pracownik nie jest niezbędny, ale z punktu widzenia reputacji jest przydatny. W ten sposób państwo A ma mniejszą reputację niż B, co oczywiście działa jak samonapędzający się mechanizm - gdyż wzmacnia się to na przyszłość, a także samosprzężenie zwrotne - ci B są traktowani poważniej, a wtedy częściej następuje wymiana korespondencji, wyszukiwarki internetowe wyżej punktują jakieś ruchy na stronie itd...  Tak więc w takiej Polsce, gdzie pieniądze idą na Rydzyka i pomniki osób, które doprowadziły do tragedii narodowej, zamiast na naukę, nie można się dziwić, że  nikt nie odpowiada na jakieś maile - jeśli nie musi.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Ale to nie jest tak, że odpowiada nam pani Basia od odpowiadania na listy. Odpowiada człowiek, do którego pisaliśmy. Pan profesor no-name i pan profesor noblista.

Myślę, że to kwestia kultury każdego narodu i jego podejścia do tematów związanych z daną dziedziną.

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
W dniu 26.05.2021 o 15:13, Mariusz Błoński napisał:

Ale to nie jest tak, że odpowiada nam pani Basia od odpowiadania na listy. Odpowiada człowiek, do którego pisaliśmy. Pan profesor no-name i pan profesor noblista.

Pani Basia jest tam żywym filtrem antyspamowym (dla noblistów, nonejmy nie potrzebują).

W dniu 26.05.2021 o 15:13, Mariusz Błoński napisał:

Myślę, że to kwestia kultury każdego narodu i jego podejścia do tematów związanych z daną dziedziną.

Raczej "wrodzona" przedsiębiorczość. Amerykański uczony wie, że należy się reklamować.

W dniu 26.05.2021 o 06:19, Jarek Duda napisał:

Gdyby to zrobił Amerykanin to pewnie stos nagród, gwiazda mediów (chociażby zachodnia Europa jak https://en.wikipedia.org/wiki/Ingrid_Daubechies)

Wszystko przed kolegą, wystarczy pójść śladami braci Wachowskich ;)

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

No tak, wystarczy wyjechać do USA ... a w Polsce np. Aleksander Wolszczan jest pomijany w noblu za egzoplanety ...

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach
7 minut temu, Jarek Duda napisał:

No tak, wystarczy wyjechać do USA ...

Nie wystarczy :P (pierwsza podpowiedź: Ingrid to imię żeńskie)

9 minut temu, Jarek Duda napisał:

a w Polsce np. Aleksander Wolszczan jest pomijany w noblu za egzoplanety

Za współpracę z bezpieką, jeszcze nikomu nie odmówiono nobla za egzoplanety czy pogodę na Karaibach ;)


 

Udostępnij tę odpowiedź


Odnośnik do odpowiedzi
Udostępnij na innych stronach

Jeśli chcesz dodać odpowiedź, zaloguj się lub zarejestruj nowe konto

Jedynie zarejestrowani użytkownicy mogą komentować zawartość tej strony.

Zarejestruj nowe konto

Załóż nowe konto. To bardzo proste!

Zarejestruj się

Zaloguj się

Posiadasz już konto? Zaloguj się poniżej.

Zaloguj się

  • Podobna zawartość

    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Uczeni z Instytutu Nauk Multidyscyplinarnych im. Maxa Plancka – Melina Schuh, Christopher Thomas i Tabea Lilian Marx – są pierwszymi, którzy zobrazowali cały proces owulacji w czasie rzeczywistym. Obrazowanie, wykonane u myszy, pozwala na badanie jajeczkowania w wysokiej rozdzielczości przestrzennej oraz czasowej i przyczyni się do poszerzenia wiedzy w dziedzinie badań nad płodnością.
      Większość kobiet przechodzi owulację około 400 razy w życiu. W czasie fazy płodnej dojrzewanie rozpoczyna 15–30 jajeczek. Jednak tylko największe i najlepiej rozwinięte z nich biorą udział w owulacji, gdy są uwalniane do jajowodów.
      Owulacja regulowana jest przez złożone interakcje hormonów, a sam ten proces słabo rozumiemy. Jajniki znajdują się głęboko w organizmie kobiety, trudno uzyskać do nich dostęp badawczy. Ponadto owulacja zachodzi w wąskim okienku czasowym, nie sposób przewidzieć, kiedy jajniki uwolnią kolejne jajeczko. Nic więc dziwnego, że dopiero teraz udało się po raz pierwszy zobrazować ten proces.
      Możemy wyróżnić w nim trzy fazy. Pęcherzyk Graffa rozszerza się, kurczy i w końcu uwalnia jajeczko, mówi Melina Schuh, dyrektor Wydziału Mejozy w Instytucie Maxa Plancka. Faza pierwsza, rozszerzanie pęcherzyka, jest napędzana przez uwolnienie kwasu hialuronowego. Naukowcy śledzili pod mikroskopem jak w fazie tej zmienia się rozmiar i kształt pęcherzyka. W czasie owulacji do pęcherzyka napływa płyn, co powoduje jego znaczący wzrost, dodaje Christopher Thomas, współautor badań. Kwas hialuronowy jest niezbędny dla owulacji. Gdy naukowcy zablokowali jego wytwarzanie, pęcherzyk rozszerzał się w mniejszym stopniu i do owulacji nie doszło.
      Podczas drugiej fazy, kurczenia się pęcherzyka, komórki mięśni gładkich zewnętrznej warstwy pęcherzyka powodują jego kurczenie się. Gdy naukowcy zablokowali komórkom możliwość kurczenia się, pęcherzyk nie zmniejszył swojej objętości i do owulacji nie doszło. Gdy pęcherzyk pęka, co ma miejsce w trzeciej fazie, jajeczko zostaje uwolnione. Najpierw pęcherzyk wybrzusza się na zewnątrz, następnie pęka, uwalniając płyn pęcherzykowy, komórki ziarniste i, na końcu, jajeczko, mówi Marx.
      Po owulacji pęcherzyk przekształca się w ciałko żółte, które wytwarza progesteron przygotowujący macicę do implantacji embrionu. Jeśli jajeczko nie zostanie zapłodnione lub zapłodnione nie zagnieździ się w macicy, ciałko żółte zanika w ciągu 14 dni i rozpoczyna się kolejny cykl.
      Nasze badania wykazały, że owulacja to solidny proces. Co prawda do jej rozpoczęcia potrzebny jest sygnał z zewnątrz, jednak cała reszta przebiega już niezależnie od pozostałej części jajnika, gdyż wszystkie niezbędne zasoby i informacje są zawarte w samym pęcherzyku. Dzięki naszej metodzie obrazowania my i inne zespoły naukowe będziemy mogli w przyszłości jeszcze dokładniej zbadać ten mechanizm i zyskać nową wiedzę, która przyda się w badaniach nad płodnością u ludzi, cieszy się Schuh.


      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Niewielki wargatek sanitarnik to niezwykła ryba. Żywi się pasożytami skóry innych ryb, które przypływają do „stacji sanitarnych” wargatków na czyszczenie. Wcześniejsze badania wykazały, że wargatki potrafią zapamiętać ponad 100 „klientów”. W 2018 roku uczeni odkryli, że potrafią rozpoznać się w lustrze, co jest jednym z przejawów samoświadomości. Z kolei w ubiegłym roku dowiedzieliśmy się, że wargatki rozpoznają się też na fotografii po tym, jak obejrzały się w lustrze. Teraz japońscy uczeni donoszą, że wargatki potrafią wykorzystać lustro podczas... walki o terytorium.
      Wspomniane na wstępie „stacje sanitarne” obsługiwane są przez parę dorosłych i grupę młodych lub grupę samic, którym przewodzi samiec. Jeśli samiec znika, jego rolę przejmuje jedna z samic. Część dorosłych wargatków żyje jednak samotnie i są terytorialne. Bronią swojego terenu przed intruzami. I właśnie ten aspekt ich życia postanowili wykorzystać naukowcy z Japonii. Chcieli sprawdzić, na ile dobrą reprezentację ciała mają wargatki.
      Podczas pierwszej fazy eksperymentu naukowcy, których pracami kierował Taiga Kobayashi, pokazywali rybom trzymanym w akwarium zdjęcia innych wargatków. Ryby na zdjęciach były o 10% mniejsze i o 10% większe od osobnika w akwarium. W tym przypadku, bez względu na wielkość ryby, wargatki próbowały atakować intruza.
      Następnie przy akwarium ustawiono lustro. Wówczas wargatki zmieniły swoje zachowanie. Atakowały mniejszych intruzów podpływania do lustra, ale gdy ryba na zdjęciu była większa, wargatki kilkukrotnie podpływały do lustra, by dobrze ocenić własne rozmiary i nie atakowały wyraźnie większych przeciwników.
      Nasze odkrycie wskazuje, że ryby zmniejszyły swój poziom agresji nie dlatego, że przyzwyczaiły się do prezentowanego im po raz drugi zdjęcia, ale dlatego, że dzięki ustawieniu lustra były w stanie dostrzec 10-procentową różnicę w wielkości, stwierdzają badacze.
      Oczywiście musimy pamiętać, że w naturze lustra nie występują. A to oznacza, że wargatki nauczyły się używać narzędzia dostarczonego przez człowieka.
      Na zdjęciach, dostarczonych przez Taigę Kobayashiego, możemy zobaczyć wargatki w naturalnym środowisku oraz podczas eksperymentu.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      NASA pokazała pierwsze zdjęcia i ujawniła wyniki wstępnej analizy próbek asteroidy Bennu, które trafiły niedawno za sprawą misji OSIRIS-REx. Badania pokazały, że Bennu zawiera bardzo dużo węgla i wody, co sugeruje, że w próbkach mogą znajdować się składniki, dzięki którym na Ziemi istnieje życie. Próbki dostarczone przez OSIRIS-REx to największa ilość fragmentów asteroidy bogatego w węgiel, jaka kiedykolwiek została przywieziona na Ziemię. Pozwolą one nam oraz przyszłym pokoleniom prowadzić prace nad początkiem życia na naszej planecie, stwierdził dyrektor NASA Bill Nelson.
      Celem misji OSIRIS-REx było przywiezienie na Ziemię 60 gramów materiału. Misja padła jednak ofiarą własnego sukcesu, próbek pobrano więcej i już w przestrzeni kosmicznej pojawiły się problemy. Przez większą niż przewidywano ilość próbek, proces rozładowywania się opóźnił. W ciągu pierwszych dwóch tygodni naukowcy dokonali szybkiej analizy za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, badań w podczerwieni, rozpraszania promieni rentgenowskich i analizy chemicznej pierwiastków. Wykorzystali też tomografię komputerową do stworzenia trójwymiarowych modeli komputerowych próbek. Już te wczesne badania pokazały wysoką zawartość węgla i wody.
      Bardziej szczegółowe analizy potrwają kolejne dwa lata. Co najmniej 70% próbek Bennu będzie przechowywanych w Johnson Space Center na potrzeby przyszłych badań. Będą one udostępniane też uczonym z zagranicy. Już teraz wiadomo, że ich analizą zainteresowanych jest ponad 200 obcokrajowców.
      Asteroida Bennu ma około 4,5 miliarda lat. Jedna z hipotez dotyczących początków życia na Ziemi mówi, że to właśnie tego typu i podobne obiekty przyniosły na naszą planetę składniki, potrzebne do jego powstania. Dlatego naukowcy mają nadzieję, że badając próbki pobrane bezpośrednio z asteroid pozwolą nam zajrzeć w przeszłość i dowiedzieć się, w jaki sposób powstało życie.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Teleskop Webba wykonał pierwsze zdjęcia planety pozasłonecznej. Na fotografiach widzimy gazowego olbrzyma HIP65426b. To planeta o masie od 5 do 10 razy większej od Jowisza, która powstała zaledwie 15–20 milionów lat temu. Znajduje się w odległości 385 lat świetlnych od Ziemi.
      Na czele zespołu badawczego, który wykonał zdjęcia, stał profesor Sasha Hinkley z University of Exeter. To bardzo ważny moment nie tylko dla Webba, ale dla astronomii. Dzięki Webbowi, obserwując za jego pomocą skład chemiczny planet, możemy bowiem opisywać zjawiska fizyczne na nich zachodzące, stwierdza uczony. Planeta została odkryta w 2017 roku za pomocą urządzenia SPHERE na Very Large Telescope. Dysponowaliśmy jedynie jej obrazami wykonanymi w krótkich falach podczerwieni, które pokazywały dość wąski zakres emisji z planety.
      Większość planet pozasłonecznych wykrywamy metodami pośrednimi, np. rejestrując regularne spadki jasności ich gwiazd, świadczące o tym, że na tle gwiazdy przeszła planeta. Wykonanie bezpośredniego obrazowania planety jest znacznie trudniejszym wyzwaniem, gdyż gwiazdy są wielokrotnie jaśniejsze od planet, więc ich blask przesłania nam krążące wokół nich planety. W przypadku HIP65426b różnica jasności między planetą a jej gwiazdą wynosiła od kilku do ponad 10 tysięcy.
      Nowe zdjęcia wykonano w kilku różnych zakresach podczerwieni: 3,00 mikrometrów (to zdjęcie wykonało urządzenie NIRCam), 4,44 mm (NIRCam), 11,4o mm (MIRI) oraz 15,50 (MIRI). Fotografii takich nie można wykonać z Ziemi, gdyż przeszkadza światło podczerwone emitowane przez naszą atmosferę.
      Bezpośrednie obrazowanie planety było możliwe dzięki temu, że znajduje się ona 100-krotnie dalej od swojej gwiazdy macierzystej niż Ziemia od Słońca. Do pozwoliło Webbowi odróżnić ją od gwiazdy. Instrumenty NIRCam i MIRI są wyposażone w koronografy. To zestaw niewielkich masek, które blokują światło gwiazd, pozwalając dojrzeć obiekty, które w innym przypadku byłyby niewidoczne przez blask gwiazdy.

      « powrót do artykułu
    • przez KopalniaWiedzy.pl
      Trójce naukowców z Francji i Niemiec udało się aż 38-krotnie zmniejszyć limit dyfrakcyjny. Osiągnęli to pozwalając falom dowolnie odbijać się i rozpraszać w zamkniętej przestrzeni. Dzięki temu udało się określić położenie niewielkiego sześcianu z dokładnością 1/76 długości fali promieniowania mikrofalowego wykorzystanego podczas eksperymentów.
      Limit dyfrakcyjny ogranicza dokładność obrazowania czy lokalizacji obiektu i jest związany z dyfrakcją, czyli ugięciem fal wokół materiału. Limit ten, najmniejsza wyczuwalna różnica dla danej długości fali, wynosi 1/2 tej długości. Oznacza to, że w sposób konwencjonalny nie jesteśmy w stanie odróżnić od siebie np. dwóch przedmiotów, jeśli różnią się elementem, którego wielkość jest mniejsza niż 1/2 długości fali za pomocą obiekty te obrazujemy. Stworzono więc różne metody na pokonanie limitu dyfrakcyjnego. Często jednak ich zastosowanie jest trudne bądź niepraktyczne.
      Michael del Hougne z Uniwersytetu w Wurzburgu, Sylvain Gigan z Laboratoire Kastler Brossel oraz Philipp del Hougne z Uniwersytetu w Rennes wykorzystali doświadczenia z techniką tzw. kodowanej apertury. W technice tej wykorzystuje się powierzchnię rozpraszającą, taką jak np. wnękę o nieregularnym kształcie umieszczoną pomiędzy oświetlanym obiektem a wykrywaczem. Powierzchnia jest modyfikowana za pomocą maski, która blokuje pewne fale, uniemożliwiając im dotarcie do wykrywacza. Za pomocą wielu pomiarów uzyskiwany jest matematyczny model obserwowanego obiektu.
      Badacze wykorzystali tę koncepcję do opracowania techniki jeszcze lepiej oddającej szczegóły poniżej długości fali. Umieścili badany obiekt, wykrywacz i źródło światła wewnątrz wnęki, od której powierzchni odbijały się fale. Metoda ta wykorzystuje fakt, że fale wielokrotnie napotkają na badany obiekt, zanim dotrą do wykrywacza. Wewnątrz wnęki znajdują się też programowalne metapowierzchnie, zmieniające strukturę, na której rozpraszają się fale.
      Uczeni testowali swoją technikę umieszczając metalowy sześcian o boku 4,5 cm wewnątrz wnęki o szerokości 1 metra. Do badania obiektu wykorzystali mikrofale o długości 12 cm oraz wykrywacz, z którego sygnały były przetwarzane przez sieć neuronową. Gdy przesunęli sześcian w inne miejsce, byli w stanie określić jego pozycję z dokładnością do 0,16 cm. To ok. 1/76 długości fali użytej do badania, zatem znacznie poniżej limitu dyfrakcyjnego. Dokładność pomiaru zwiększała się, gdy fale mogły odbijać się dłużej.
      Technika wymaga jeszcze dopracowania, ale jej twórcy uważają, że przyda się ona do nieinwazyjnego lokalizowania niewielkich obiektów w dużych pomieszczeniach za pomocą fal radiowych lub dźwiękowych.

      « powrót do artykułu
  • Ostatnio przeglądający   0 użytkowników

    Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...