Lần đầu tiên ghi hình liên kết nguyên tử
Cặp nguyên tử rhenium cho vào ống nano carbon rỗng rồi chiếu chùm electron năng lượng cao để tạo ra đoạn phim dài 18 giây.
Các nguyên tử tồn tại trong một khối liên kết bền vững. Tuy nhiên, để ghi hình lại các liên kết này dường như là không thể bởi với độ dài 0,1-3,3 nanomet, các liên kết nguyên tử nhỏ hơn nửa triệu lần so với chiều rộng của một sợi tóc.
Cho đến nay, quá trình liên kết nguyên tử chỉ được mô phỏng trong các lớp học và phòng thí nghiệm bằng cách sử dụng mô hình bóng và gậy. Mới đây, nhờ có nghiên cứu của các nhà khoa học Anh và Đức, sinh viên và nghiên cứu sinh sẽ có thể quan sát 18 giây quá trình liên kết của hai nguyên tử rhenium (Re)..
Các nhà nghiên cứu từ Đại học Nottingham và Đại học Ulm đã cho cặp nguyên tử rhenium vào trong ống nano carbon rỗng hình dạng giống như các ống nghiệm hóa học. Sau đó, sử dụng kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) để tạo ra đoạn phim của các nguyên tử. Trong TEM, chiếu một chùm electron năng lượng cao xuyên qua vật thể đến tận đầu bên kia ống nano. Chùm tia không chỉ thu được hình ảnh hoạt động mà còn truyền năng lượng để phá vỡ liên kết hóa học. Sử dụng các công cụ từ Dự án SALVE, kỹ thuật hai trong một này cho phép các nhà khoa học ghi hình các nguyên tử rheni ngoại quan (Re2) di chuyển trên đường ống nano.
Mô tả về đoạn phim quá trình liên kết nguyên tử, Tiến sĩ Kecheng Cao - trợ lý nghiên cứu tại Đại học Ulm cho biết khi Re2 di chuyển xuống ống nano, độ dài liên kết thay đổi, liên kết mạnh hơn hoặc yếu hơn tùy thuộc vào môi trường xung quanh các nguyên tử. Trong thực tế, tại một thời điểm, khi kéo dài liên kết đến một kích thước lớn hơn chính các nguyên tử, các liên kết sẽ bị gãy. Các nguyên tử sau đó trở thành một phân tử Re2.
Hình ảnh của Re2 trên một phần của ống nano carbon. (Ảnh: Đại học Nottingham).
"Vì rhenium có số nguyên tử cao nên dễ thấy trong TEM hơn các nguyên tố nhẹ hơn giúp chúng ta xác định mỗi nguyên tử kim loại là một chấm đen", Giáo sư Andrei Khlobystov- Đồng trưởng nhóm dự án nghiên cứu Đại học Nottingham giải thích.
Nghiên cứu này là bước tiến mới để tìm hiểu sự liên kết giữa các nguyên tử kim loại, mô tả các tính chất của vật liệu. Nhóm các nhà khoa học sắp tới sẽ nghiên cứu và phân tích sâu hơn về cấu trúc và lực tác động của các phân tử riêng lẻ theo thời gian thực.
Vật thể lạnh nhất thế giới
Các nhà nghiên cứu sử dụng chùm tia laser và bẫy quang từ để làm lạnh nguyên tử tới nhiệt độ -273 độ C.
Súng điện từ railgun hoạt động như thế nào?
Tầm bắn xa hơn 20 lần, đầu đạn bay nhanh gấp hơn 10 lần các loại vũ khí quân sự thống thường – là tóm tắt ngắn gọn về uy lực của súng điện từ railgun.
Những điều bạn chưa biết về kinh tuyến và vĩ tuyến
Dưới đây là những khái niệm cơ bản và dễ hiểu nhất về kinh tuyến và vĩ tuyến, cũng như cách xác định kinh tuyến và vĩ tuyến trên bản đồ, mời các bạn cùng xem.
Google Maps hoạt động như thế nào?
Google Maps đã trở thành một phần thiết yếu của internet trong một thập kỷ trở lại đây, nhưng rất ít người biết cách thức hoạt động của nó như thế nào.
Người đàn ông "không có não" mà vẫn sống thách thức giới khoa học
Bệnh nhân 44 tuổi có đầy đủ nhận thức như bao người dù mang bộ não khác thường.
Bí kíp cực hay giúp bạn thoát khỏi đầm lầy
Nếu chẳng may bạn rơi xuống đầm lầy và phát hiện hai chân các bạn đang bị lún dần thì không được vội vàng rút chân hoặc vùng vẫy, vì càng vùng vẫy thì càng bị lún nhanh hơn và cũng mau chóng tiêu hao sức lực hơn.
