دانشمندان در یک آزمایش غیرمنتظره، نحوه حرکت چهار بعدی اتم را مشاهده کردند!

این مشاهدات با نظریه‌های کلاسیک در مورد چگونگی انجماد و ذوب عناصر، در تضاد است.

نظریه‌های قدیمی در مورد چگونگی ذوب شدن، انجماد و تبخیر مواد، ممکن است به لطف برخی تحقیقات پیشرفته، تغییر کنند. برای اولین بار، گروهی از دانشمندان دانشگاه LA کالیفرنیا (UCLA)، حرکت چهار بعدی اتم ها را در زمان، و فضای سه‌بعدی در هنگام تغییر حالت آنها، به دست آورده‌اند. نتایج شگفت‌آور بودند. مشاهده این پدیده که اتم‌ها از شکلی به شکل دیگر شروع به تغییر می‌کنند، در تضاد با تئوری‌های کلاسیک در مورد «هسته‌زایی» اتم می‌باشد. این تحقیق ممکن است برای ایجاد و مطالعه مواد جدید، مواد شیمیایی و فرآیندهای زیستی، ارزشمند باشد.

در تحقیقات گذشته، این تیم از آخرین نسل میکروسکوپ الکترونی سه بعدی آزمایشگاه بِرکِلی، برای بررسی یک آلیاژ آهن-پلاتین که به نانوذراتی با ضخامت یک ده هزارم (۱/۱۰,۰۰۰) تار موی انسان تقسیم شده بود، استفاده کرد. این ذرات به میزان ۹۶۸ درجه فارنهایت حرارت داده شدند و باعث شد که از یک حالت جامد، به حالت جامد دیگری منتقل شوند. تصاویر سه‌بعدی در فاصله‌های ۹، ۱۶ و ۲۶ دقیقه پس از گرم کردن نمونه چرخان در میکروسکوپ، گرفته شدند.

حرکت اتم

این تیم تحقیقاتی با استفاده از الگوریتم های ویژه، ۳۳ هسته مشابه به ضخامت ۱۳ اتم را در یک نانوذره مشاهده کردند. پروفسور نجوم و فیزیک این دانشگاه، جین‌وی (جان) میائو، در بیانیه‌ای اظهار کرد: «مردم فکر می‌کنند یافتن سوزن در انبار کاه مشکل است. پس پیدا کردن یک اتم در میان بیش یک تریلیون اتم چقدر می‌تواند دشوار باشد؟»

همانطور که انتظار می‌رفت، آلیاژ از حالتی بی‌نظم، به حالتی تغییر کرد که در آن، اتم‌های آهن و پلاتین با دقت تراز شده بودند. با این حال، دانشمندان اشاره کردند که هسته‌ها به جای اینکه براساس نظریه‌های قدیمی شکلی گرد به خود بگیرند، شکل‌های نامنظمی دارند. علاوه بر این، به جای داشتن لبه‌های تیز مورد انتظار، چینش اتم‌های نزدیک به سطح، نامنظم بود.

اگر چه نتایج ممکن است هیجان‌انگیز به نظر نرسند، اما این اولین باری است که هسته‌زایی در عمل مشاهده شده است. پیتر اریکس، دستیار نویسنده تحقیق، بیان کرد: «اساساً، هسته‌زایی مشکلی حل نشده در بسیاری از زمینه‌هاست. وقتی بتوانید از چیزی تصویربرداری کنید، آنوقت می‌توانید در مورد چگونگی کنترل کردن آن فکر کنید. این پدیده می‌تواند به ایجاد موادی قوی‌تر و بهتر، و درک عمیق‌تر واکنش‌های بیولوژیکی و شیمیایی حیاتی منجر شود.»

منبع: www.engadget.com

 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.