Niewidzialne staje się widzialne
Dla nowego rentgenowskiego mikroskopu
badany nanomateriał nie ma niemal żadnych tajemnic, zarówno na
powierzchni, jak i pod nią. Urządzenie pozwala na obserwację
elementów struktury kompozytowego materiału nawet o rozmiarach
mniejszych niż 50 nanometrów - informuje "Science".
Wraz z odkryciem szwajcarskich naukowców z grupy badawczej profesora Franz'a Pfeiffer'a z EPFL w Lozannie, w nauce nastąpi nowa era badań materiałowych.
Dotąd dostępne techniki analityczne pozwalały na oglądanie materiałów w ograniczony sposób, albo można było oglądać powierzchnię próbki lub trójwymiarowy obraz wnętrza materiału (za pomocą STXM - ang. scanning transmission x-ray microscopy) o dokładności limitowanej przez długość fali rentgenowskiej, albo obraz dyfrakcyjny (dwuwymiarowy) uzyskiwany dzięki technice CDI - ang. coherent diffraction imaging.
Obecnie, dzięki nowemu mikroskopowi rentgenowskiemu, jaki został opracowany przez szwajcarskich naukowców możliwe jest połączenie możliwości obu powyższych technik, i stworzenie pełnego, trójwymiarowego obrazu wnętrza badanej próbki!
Urządzenie skanuje próbkę za pomocą skupionej wiązki fal rentgenowskich, jednocześnie za każdym razem (w każdym miejscu skanowania) tworzy obraz dyfrakcyjny próbki.
Następnie, dzięki specjalnie zaprojektowanemu algorytmowi dane te są nakładane na siebie tworząc obraz, na którym dostrzegalne są szczegóły struktury materiału, niewidoczne za pomocą zwykłych technik obrazujących (np. mikroskopia elektronowa).
Nowy mikroskop rentgenowski pozwala na oglądanie wnętrza próbki nawet na głębokość 5. nanometrów! Nanometr to miliardowa część metra.
Dzięki temu możliwe jest oglądanie wnętrza różnego typu nanomateriałów lub urządzeń o skomplikowanej nanoarchitekturze (np. chipów komputerowych) bez konieczności niszczenia próbki, w celu odsłonięcia jej głębszych warstw.
Jak zauważają naukowcy współpracujący z prof. Pfeiffer'em, nowy mikroskop rentgenowski może być połączony również z innymi technikami analitycznymi, np. mikroskopią fluorescencyjną czy spektroskopią, by umożliwiać jeszcze dokładniejsze analizy materiałowe. (PAP)
