दुनिया का सबसे तेज़ माइक्रोस्कोप 625 एटोसेकंड में इलेक्ट्रॉन गति को कैप्चर करता है

शोधकर्ताओं ने एक अभूतपूर्व माइक्रोस्कोप विकसित किया है जो इलेक्ट्रॉनों की गति को इतनी तेज गति से पकड़ता है जो पहले कभी हासिल नहीं की गई थी। “एटोमाइक्रोस्कोप” नामक यह नया उपकरण 625 एटोसेकंड की आश्चर्यजनक दर से इलेक्ट्रॉनों की तस्वीर लेने के लिए एक लेजर और एक इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है – एक सेकंड के एक अरबवें हिस्से का अरबवां हिस्सा। एरिज़ोना विश्वविद्यालय में भौतिक विज्ञानी मोहम्मद हसन और उनकी टीम के नेतृत्व में यह प्रगति, उल्लेखनीय सटीकता के साथ आणविक व्यवहार को देखने और समझने की क्षमता में एक महत्वपूर्ण छलांग का प्रतिनिधित्व करती है।

परमाणु स्तर पर सटीक इमेजिंग

एटोमाइक्रोस्कोप पारंपरिक ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का एक विस्तार है, जो कुछ नैनोमीटर जितनी छोटी वस्तुओं की छवि बनाने के लिए इलेक्ट्रॉन किरणों का उपयोग करता है। शोध पत्र. पारंपरिक प्रकाश-आधारित सूक्ष्मदर्शी के विपरीत, जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य द्वारा बाधित होते हैं, इलेक्ट्रॉन किरणें बहुत अधिक रिज़ॉल्यूशन प्रदान करती हैं। यह वैज्ञानिकों को अभूतपूर्व स्पष्टता के साथ व्यक्तिगत परमाणुओं या इलेक्ट्रॉनों के समूहों जैसी अविश्वसनीय रूप से सूक्ष्म संरचनाओं का निरीक्षण करने की अनुमति देता है।

विस्तार के इस अभूतपूर्व स्तर को प्राप्त करने के लिए, शोधकर्ताओं ने इलेक्ट्रॉन किरण को अल्ट्राशॉर्ट पल्स में काटने के लिए एक लेजर का उपयोग किया। ये पल्स एक कैमरे के शटर की तरह काम करते हैं, जो माइक्रोस्कोप को हर 625 एटोसेकंड में ग्राफीन की एक शीट के भीतर इलेक्ट्रॉनों के स्नैपशॉट कैप्चर करने में सक्षम बनाता है। हालाँकि वर्तमान तकनीक अभी तक व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनों की इमेजिंग की अनुमति नहीं देती है, एकत्रित छवियों को एक स्टॉप-मोशन मूवी बनाने के लिए संकलित किया जा सकता है जो दिखाती है कि इलेक्ट्रॉनों का एक समूह एक अणु के माध्यम से कैसे चलता है।

इलेक्ट्रॉनों के अध्ययन में क्रांति लाना

यह तकनीक शोधकर्ताओं को विभिन्न सामग्रियों में इलेक्ट्रॉन गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए एक शक्तिशाली नया उपकरण प्रदान करती है, जिसमें रासायनिक प्रतिक्रियाओं में शामिल या डीएनए जैसी जैविक संरचनाओं के भीतर भी शामिल हैं। इन प्रक्रियाओं को इतने अच्छे पैमाने पर समझने से नई सामग्रियों और व्यक्तिगत दवाओं के विकास में सफलता मिल सकती है। हसन का कहना है कि एटोमाइक्रोस्कोप प्रयोगशाला अनुसंधान और वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के बीच की खाई को पाटता है, जिससे वैज्ञानिकों को परमाणु दुनिया को उन तरीकों से देखने और अध्ययन करने का अवसर मिलता है जो पहले असंभव थे।

इलेक्ट्रॉन गति का अधिक विस्तृत दृश्य प्रदान करके, एटोमाइक्रोस्कोप क्रांति ला सकता है कि वैज्ञानिक रसायन विज्ञान और जीव विज्ञान दोनों में जटिल समस्याओं को कैसे देखते हैं और हल करते हैं।