Камера яка дозволила побачити атомний світ

У світі, де технології постійно розвиваються, фізики зробили крок до нової ери в науці. Нова камера з можливістю відкривати затвор за трильйонну частку секунди відкрила двері до атомного світу, дозволяючи фіксувати неймовірно швидкі процеси, які раніше були невидимими для науки.

Камера нового покоління, створена фізиками, здатна зробити знімки з швидкістю, яка перевищує звичайні цифрові камери в 250 мільйонів разів. Затвор, що відкривається за одну трильйонну частку секунди, дозволяє спостерігати за рухом атомів, які перебувають у постійному русі через вібрації чи зміни температури. Це стало можливим завдяки новій технології, яка отримала назву vsPDF — функція розподілу атомних пар зі змінним затвором. Раніше, щоб побачити такі швидкі явища, фізики мусили використовувати спеціалізовані методи або обмежувати свої дослідження до значно повільніших процесів. Тепер, з нейтронною камерою, вчені отримали можливість фіксувати навіть найменші зміни в динамічному безладі атомів — феномені, який характеризується хаотичними рухами атомів у матеріалі. Це явище є важливим для розуміння, як матеріали реагують на зміни температури або механічного впливу. Технологія vsPDF використовує нейтрони замість звичних світлових часток для фіксації атомних структур. Це дозволяє отримати точні зображення рухомих атомів, оскільки нейтрони можуть проникати в матеріали і безпосередньо взаємодіяти з атомами. За допомогою цього методу вчені можуть вимірювати зміни в енергії та місці розташування атомів, спостерігаючи, як вони змінюються в часі під впливом різних зовнішніх факторів. Завдяки такій швидкості затвора камери фізики змогли розділити динамічний безлад, що відповідає за теплові та механічні властивості матеріалу, від статичного безладу — хаотичних рухів атомів у відсутності зовнішнього впливу. Це дає змогу досліджувати те, що відбувається з матеріалом на найглибшому рівні. Першими об’єктами для спостережень стали телуриди германію, матеріали, які мають особливі властивості для перетворення тепла в електрику або, навпаки, електрики в охолодження. Дослідження показали, що цей матеріал зберігає свою структуру навіть при високих температурах, але з підвищенням температури атоми починають демонструвати більше рухів, що приводить до зміни теплової енергії. Розуміння цих динамічних процесів має величезне значення для подальшого розвитку термоелектричних матеріалів. Вивчення таких структур дозволить створювати більш ефективні матеріали та обладнання, що використовують термоелектричні ефекти для покращення енергетичних технологій.

Ця революційна камера надає науковцям нові можливості для дослідження швидкоплинних явищ на атомному рівні. Завдяки новій технології фізики можуть розкрити приховані ефекти в матеріалах, які до цього часу залишались поза увагою. Це відкриття не тільки поглиблює наше розуміння матеріалів, але й дає надію на створення нових, більш ефективних технологій у різних галузях науки та промисловості.

Поділитися:

АКТУАЛЬНО

ЦІКАВЕ ЗА ТЕМОЮ
У ФОКУСІ

США закликають Ізраїль утриматися від завдання шкоди цивільному населенню в Секторі Газа

Секретар США Ентоні Блінкен вимагає від Ізраїлю припинити завдавати додаткової шкоди цивільному населенню в Секторі Газа. Це було оголошено під час зустрічі з прем’єр-міністром Біньяміном Нетаньягу. Блінкен підтвердив підтримку США праву Ізраїлю на захист від терористичних атак та наголосив на необхідності уникнення подальшої шкоди цивільному населенню та захисту інфраструктури в Газі. Він висловив занепокоєння “занадто […]

Як суперечки в Білому домі завадили Україні укласти угоду з США

Очільник Міністерства фінансів США Скотт Бессент вважає, що Україна мала підписати важливу угоду щодо рідкісноземельних металів ще до візиту президента Володимира Зеленського в США. В інтерв’ю телеведучому Такеру Карлсону, Бессент зазначив, що угода була майже готова до підписання наприкінці березня, проте після суперечок в Білому домі, президент Зеленський “зірвав” цей процес. Міністр фінансів США пояснив, […]

Закон, що спрощує ведення бізнесу під час воєнного стану підписано

Президент України Володимир Зеленський підписав закон №7331, спрямований на спрощення ведення господарської діяльності та започаткування бізнесу в умовах воєнного стану. Цей закон покликаний забезпечити підприємцям більше свободи та гнучкості, враховуючи складні економічні умови, які виникли через війну. Згідно з новим законодавством, суб’єкти господарювання отримують можливість провадити певні види діяльності на основі подання декларації до відповідних […]

Спростування Казахстану щодо угоди з США щодо літаків для України

Сьогодні українське видання Kyiv Post опублікувало статтю з заголовком “США придбали у Казахстану радянські літаки для передачі Україні”. З посиланням на джерела, заявило, що Сполучені Штати придбали десятки радянських літаків у Казахстані з метою передачі їх Україні. Казахстан таку угоду спростував. За даними видання, у жовтні Казахстан виставив на продаж на аукціоні 117 старих бойових […]

Китай планує витіснити американські літій-іонні батареї новими натрій-іонними акумуляторами

Китайська компанія BYD впроваджує нові натрій-іонні батареї, які можуть конкурувати з американськими літій-іонними акумуляторами на міжнародному ринку. За інформацією Esocoticias, ці батареї відзначаються значним запасом ходу, швидшим часом заряджання та вищою щільністю енергії. Аналітики підкреслюють, що потенціал китайських натрій-іонних батарей завдає загрози американським виробникам і експортерам літій-іонних акумуляторів. Китай вбачає в іоні натрію стратегічну можливість […]

Україна повинна вести війну технологіями а не людьми

Колишній головнокомандувач Збройних сил України та нинішній посол у Великій Британії Валерій Залужний виступив із відвертою заявою щодо перспектив повернення України до кордонів 1991 року. Під час форуму «Експорт безпеки: українська зброя у світі», що відбувся 22 травня 2025 року, він наголосив, що без повного виснаження військово-економічного потенціалу Росії це завдання залишається недосяжним . «Сподіваюся, […]

Вільних Patriot для України у європейців немає

Володимир Зеленський розкритикував Захід за відмову передати Києву більше систем ППО. На саміті у Вільнюсі він навіть заявив, що “Україна впала в рутину”: зазнає ракетних ударів, просить ППО, отримує обіцянки, але поставки зриваються. “Реальність має, нарешті, відповідати словам”, – вважає Зеленський. Джерела Financial Times повідомляють, що Київ розраховує отримати ППО з Іспанії, Польщі та Румунії, […]

ЄС схвалив виділення €4 млрд для підтримки України

Європейська комісія схвалила виділення Україні 4 мільярдів євро макрофінансової допомоги в рамках програми Ukraine Facility. Це рішення було оголошено президентом Єврокомісії Урсулою фон дер Ляєн, яка підкреслила, що ЄС продовжує підтримку України, зокрема на тлі майже трьох років жорстокої війни з Росією. Вона зазначила, що цей платіж є частиною пакету допомоги, спрямованого на зміцнення макроекономічної […]