Μετατρέποντας τα διαμάντια σε κβαντικά μικροσκόπια

Κατηγορία NEWS, Τεχνολογία

ΕΠΙΣΤΗΜΗ

Posted by Youmagazine Staff

 

Αυστραλοί ερευνητές έχουν μετατρέψει τα διαμάντια σε «κβαντικούς φακούς» με τους οποίους εξερευνούν τα μυστικά του κόσμου των ατόμων.

Το διαμάντι αν είναι καλοκομμένο, επειδή αποτελείται από καθαρό άνθρακα, μπορεί και αντανακλά το φως εσωτερικά από τη μια έδρα στην άλλη διαχέοντάς το από την πάνω έδρα ώστε να μεγιστοποιηθεί η λάμψη του. Image: Supplied
ν

ΥΠΑΡΧΕΙ διχογνωμία για το αν τα διαμάντια είναι ή δεν είναι παντοτινά. Οι οικονομολόγοι υποστηρίζουν ότι σε οικονομικά χαλεπούς καιρούς τα διαμάντια είναι ο καλύτερος φίλος όποιου επιθυμεί να επενδύσει τα χρήματά του σε μια διαχρονική αξία, ενώ οι κοινωνιολόγοι ότι τα διαμάντια είναι ο καλύτερος φίλος των γυναικών. Αδιαφορώντας για όλα αυτά, ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης χρησιμοποιούν «ελαττωματικά» διαμάντια ως «μεγεθυντικούς φακούς» για να μελετήσουν μεμονωμένα μόρια και άτομα.
Αυτό οφείλεται στη δυνατότητα των διαμαντιών να αιχμαλωτίζουν και να ελευθερώνουν την μέγιστη ενέργεια της ακτινοβολίας. Γι’ αυτό και βρίσκονται στο επίκεντρο της σύγχρονης επιστημονικής έρευνας, καθώς υπερέχουν απέναντι στις τρέχουσες τεχνικές που βασίζονται σε πολύ μεγάλες συσκευές που καταναλώνουν πολλή ενέργεια, ενώ προσφέρουν μια μέση εντύπωση ενός περιορισμένου φάσματος μορίων.
Τώρα τα όχι και τόσο ταπεινά διαμάντια έρχονται σε βοήθεια των επιστημόνων, κάνοντας την έρευνα στη νανοκλίμακα των σωματιδίων πιο εύκολη, πιο γρήγορη και με σαφέστερα αποτελέσματα.
Φυσικά δεν είναι όλα τα διαμάντια προικισμένα για επιστημονική έρευνα. Σύμφωνα με την ομάδα του Κέντρου Αριστείας Κβαντικών Υπολογιστών και Τεχνολογίας Επικοινωνιών του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης, μόνο ορισμένα διαμάντια που έχουν ένα φυσικό «ελάττωμα» μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να «διερευνήσουν» την περιστροφή μεμονωμένων ατόμων και πώς συνδέονται με άλλα άτομα σε μια μοριακή αλυσίδα.
Η έρευνα αυτή αναμένεται να έχει σημαντικές συνέπειες στον χώρο των φαρμάκων, καθώς θα επιτρέψει στους ερευνητές να κατανοήσουν καλύτερα τον τρόπο με τον οποίο δρουν οι μοριακές αλυσίδες, ανοίγοντας έτσι το δρόμο για την δημιουργία νέων φαρμάκων που θα ανταποκρίνονται σε συγκεκριμένες ανάγκες.
«Με αυτές τις εξελίξεις στην τεχνολογία κβαντικής ανίχνευσης, ανοίγουμε την πόρτα σε ένα νέο κόσμο επιστημονικής έρευνας που θα μπορούσε να μας οδηγήσει στην καλύτερη κατανόηση των μικρότερων δομικών στοιχείων της ζωής», λέει ο επικεφαλής του προγράμματος καθηγητής Lloyd Hollenberg.
Λεπτομέρειες για το νέο ερευνητικό εργαλείο έχουν δημοσιευθεί στο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications.
ν

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης έστειλαν μια πράσινη ακτίνα λέιζερ
σε μια κενή θέση αζώτου σε ένα διαμάντι (μια τρύπα μεγέθους ατόμου με ένα άτομο αζώτου
που κάνει την ακτίνα κόκκινη) για να «ανιχνεύσουν» την ατομική δομή των μορίων. Image: Supplied

ν

Πέρα από το ότι τα διαμάντια θα επιτρέψουν στους επιστήμονες να δημιουργήσουν ένα «κβαντικό μικροσκόπιο», οι σπάνιοι αυτοί πολύτιμοι λίθοι αναμένεται να αποτελέσουν την πρώτη ύλη για τη δημιουργία μικροσκοπικών μηχανημάτων μαγνητικής τομογραφίας, τα οποία θα είναι φθηνότερα και πιο ικανά να απεικονίζουν τι συμβαίνει στο σώμα, με τη λήψη ακριβέστερων πληροφοριών σχετικά με την βιοχημική κατάσταση των ιστών με τη μορφή εικόνων και φασμάτων.