Widmowe obrazy cząsteczek. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Fantomowe obrazy cząsteczek

19.12.2020

Inżynierowie i naukowcy z Brookhaven National Laboratory zaprojektowali i zbudowali nowy mikroskop rentgenowski, który wykorzystuje dziwne cechy tajemniczego świata fizyki kwantowej. Dzięki temu nowy mikroskop umożliwia uzyskanie „obrazów fantomowych” biomolekuł w najwyższej rozdzielczości, narażając je na niższą dawkę szkodliwego promieniowania.

Mikroskopy rentgenowskie są bardzo przydatnymi narzędziami do robienia zdjęć w wysokiej rozdzielczości różnych cząsteczek, materiałów i tym podobnych. Jednak wystarczająco wysoki poziom twardego promieniowania rentgenowskiego jest zwykle szkodliwy i śmiertelny dla badanych próbek, jeśli są to wirusy, bakterie i komórki żywych tkanek. Zmniejszenie dawki promieniowania jest jednym ze sposobów rozwiązania tego problemu, ale niepożądanym efektem ubocznym tego jest zmniejszenie rozdzielczości obrazu.

Konwencjonalne mikroskopy rentgenowskie wykorzystują pojedynczą wiązkę fotonów, która przechodzi przez badaną próbkę i uderza w znajdujący się poniżej czujnik. W nowym mikroskopie kwantowym wiązka promieniowania rentgenowskiego jest dzielona na dwie wiązki i dokładnie połowa dawki promieniowania przechodzi przez próbkę. A jednak obie wiązki biorą udział w pomiarach i procesie obrazowania, związanym z pomocą „upiornego” zjawiska splątania kwantowego, które swego czasu zadziwiło nawet Alberta Einsteina.

Splątanie kwantowe polega na tworzeniu kwantowego połączenia między dwiema cząstkami. Jednocześnie niewidzialna siła tego wiązania jest tak silna, że zmiana stanu jednej z cząstek natychmiast doprowadzi do podobnej zmiany stanu drugiej związanej cząstki, pomimo dzielącej je odległości, którą można dowolnie duże. Efekt ten implikuje, że informacja kwantowa może być przesyłana z wielokrotnie większą prędkością niż światło i dlatego Einstein przez długi czas nie mógł uwierzyć i zaakceptować zjawiska splątania kwantowego.

W dzielniku wiązki powstają jednocześnie pary splątanych fotonów. Jedna z wiązek jak zwykle przechodzi przez próbkę i dostarcza informacje do pierwszego czujnika. Jednak splątanie kwantowe powoduje, że fotony drugiej wiązki również zmieniają swój stan bez kontaktu z próbką, więc druga wiązka również staje się nośnikiem dodatkowej informacji o próbce, która jest wydobywana za pomocą drugiego czujnika.

Proces takiego strzelania nazywany jest „strzelaniem fantomowym” i do niedawna realizowany był tylko za pomocą fotonów światła widzialnego. Niektóre rozwiązania inżynieryjne i naukowe umożliwiły przystosowanie tej metody do promieni rentgenowskich, a teraz za pomocą nowego mikroskopu możliwe jest wykonywanie zdjęć próbek biologicznych o wymiarach poniżej 10 nanometrów bez niszczenia ich kruchej struktury.

<< Powrót: Zrobotyzowane psy polecą na Marsa 20.12.2020

>> Naprzód: Nowa metoda obserwacji Słońca 19.12.2020

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Składowanie dwutlenku węgla na Morzu Północnym 16.03.2024

Norweski Minister Energii Terje Åsland ogłosił rozpoczęcie projektu Longship, którego celem jest utworzenie centralnego magazynu dwutlenku węgla na Morzu Północnym. Ten ambitny projekt wyceniany jest na 2,6 miliarda dolarów i ma na celu zastosowanie technologii CCS (wychwytywania i składowania dwutlenku węgla) w celu łagodzenia skutków zmian klimatycznych.

Norwegia ma już doświadczenie w CCS dzięki udanym projektom Sleipner i Snohvit, a obecnie stara się zwiększyć ilość węgla uwięzionego pod dnem morskim. Plan Longship zakłada zdolność do wychwytywania i składowania 1,5 miliona ton dwutlenku węgla rocznie przez 25 lat.

Pomimo pozytywnych perspektyw istnieją obawy co do długoterminowych konsekwencji takiego przechowywania. Zwolennicy projektu argumentują jednak, że składowanie dwutlenku węgla na morzu ma wiele zalet, w tym minimalny wpływ na środowisko.

Projekt Longship jest realizowany przez Equinor, Shell i TotalEnergys w ramach spółki joint venture Northern Lights. Projekt ten stanowi ważny krok w kierunku czystszej i bardziej zrównoważonej przyszłości energetycznej.

Projekt Longship na Morzu Północnym to znaczący krok w kierunku walki ze zmianami klimatycznymi i przejścia na bardziej zrównoważoną energię. Pomimo pewnych obaw projekt ten ukazuje potencjał technologii CCS i może w znaczący sposób przyczynić się do ograniczenia emisji gazów cieplarnianych.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn