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

Сонячна погода охопить Україну 23 березня

У понеділок, 23 березня, Україну очікує тепла та сонячна атмосфера. За словами синоптикині Наталки Діденко, більшість регіонів країни зможе насолодитися температурами від +10 до +14 градусів. Вітер в цей день буде помірним, спрямованим зі сходу. На північному сході температура варіюватиме від +8 до +12 градусів, в той час як на півдні стовпчики термометрів можуть підніматися до +16 градусів. Нічн...

Прості росіяни мають платити за війну – міністр закордонних справ Литви

Обмінені російські опозиціонери закликали до зменшення санкційного тиску на звичайних громадян Росії, пропонуючи зосередитися на обмеженнях для російської влади та осіб, що віддають накази. Однак ці заяви зустріли різку реакцію з боку міністра закордонних справ Литви Ґабріелюса Ландсберґіса. У своєму пості на соціальній мережі X, Ландсберґіс відповів на ідеї про те, що звичайні росіяни не […]

Як справа астронавтки NASA змінила погляд на космічне право

У США наближається фінал гучної справи, яку ще у 2019 році назвали «першим злочином у космосі». Колишня офіцерка розвідки ВПС Саммер Гезер Ворден тоді звинуватила астронавтку NASA Енн Макклейн у незаконному доступі до її банківського рахунку з борту Міжнародної космічної станції. Через шість років з’ясувалося, що злочину не було: Ворден визнала себе винною у наданні […]

Як нараховують пенсію українцям на повному державному утриманні

Українські пенсіонери, які перебувають на повному державному утриманні — у будинках для людей похилого віку, інтернатах чи подібних закладах, — не отримують повну пенсію. Законодавство передбачає особливий порядок нарахувань: у більшості випадків таким особам виплачується лише 25% від призначеної пенсії. Про це повідомляється на порталі державних послуг «Дія». 25% — пенсіонеру: під час проживання у […]

Ватикан готується до конклаву після смерті Папи Франциска

Після смерті Папи Римського Франциска, яка настала 21 квітня у його резиденції у Ватикані, Святий Престол оголосив про початок традиційного дев’ятиденного трауру. Похорон понтифіка відбудеться 26 квітня, і саме з цього дня у базиліці Святого Петра розпочнуться щоденні молитовні служби на його честь. Жалобні заходи завершаться 4 травня. Папа Франциск, перший в історії Понтифік з […]

Трамп наказав Пентагону негайно розпочати ядерні випробування

Президент Сполучених Штатів Дональд Трамп доручив Міністерству оборони негайно розпочати випробування американської ядерної зброї. Про це він повідомив 29 жовтня у своїй соціальній мережі Truth Social. Трамп заявив, що США мають найбільший у світі арсенал ядерної зброї, який був повністю оновлений і модернізований під час його першого терміну на посаді президента. Він підкреслив, що за […]

Банківські рахунки під контролем: фінансовий моніторинг викликає занепокоєння

Банківські установи продовжують блокувати рахунки своїх клієнтів у випадках, коли фінансові операції викликають підозри. У 2025 році ця проблема стала основною причиною звернень громадян до Національного банку України, як свідчить звіт регулятора. У повідомленні НБУ зазначається, що обмеження застосовуються, якщо фінансові дії не відповідають задекларованим доходам або виду діяльності клієнта. У...

Мбаппе розповів як розуміє любов батька через його вчинки

Форвард Реала Кіліан Мбаппе поділився подробицями своїх стосунків із батьком. Футболіст зазначив, що з віком починаєш більше цінувати вчинки, а не просто слова на кшталт «я тебе люблю». Саме через дії батька Мбаппе розуміє, що той його дійсно любить. «Коли я вперше сказав батьку, що я його люблю, і почув це від нього, то був […]