Группа исследователей из Университета Виктории (UVic) добилась прогресса в области электронной микроскопии. Теперь учёные смогут визуализировать структуры атомного масштаба с невиданной ранее чёткостью при помощи более дешёвых и менее энергозатратных микроскопов.
Подход Артура Блэкберна
Под руководством Артура Блэкберна, содиректора Центра передовой микроскопии Университета Виктории, команда разработала новый метод визуализации. Он позволил достичь разрешения менее одного ангстрема при помощи компактного сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) с низким энергопотреблением. Ранее такое разрешение можно было получить только при помощи большого и дорогостоящего трансмиссионного электронного микроскопа (ТЭМ).
Публикация в Nature Communications
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications. Новая методика позволяет получать изображения высокого разрешения в атомном масштабе без прежних высоких затрат, требований к пространству и персоналу.
Применение Ptychography
Прорыв стал возможен благодаря применению техники под названием Ptychography. Она использует перекрывающиеся паттерны рассеянных электронов для создания высокодетализированной картины образца.
Используя эту технику, команда смогла достичь разрешения в 0,67 ангстрема — меньше размера атома и 1/10 000 ширины человеческого волоса — при помощи низкоэнергетического пучка на СЭМ. Ранее для достижения разрешения менее одного ангстрема требовался высокоэнергетический пучок и ТЭМ.
Комментарий Артура Блэкберна
«Эта работа показывает, что для получения изображений высокого разрешения не обязательно использовать дорогостоящее сложное оборудование. Мы продемонстрировали, что относительно простой СЭМ в сочетании с передовыми вычислительными технологиями может достичь разрешения, которое конкурирует или даже превосходит традиционные методы», — сказал Блэкберн, председатель исследовательского центра Hitachi High-Tech Canada в области передовой электронной микроскопии.
Перспективы для различных областей
«Это может кардинально изменить такие области, как материаловедение, нанотехнологии и структурная биология», — добавил он.
«Достижения в первую очередь принесут пользу исследованиям и производству двумерных материалов, которые перспективны в разработке электроники нового поколения. В долгосрочной перспективе это также может помочь в определении структуры малых белков, что приведёт к прогрессу в исследованиях здоровья и болезней», — заключил Блэкберн.
Предоставлено Университетом Виктории.