Новым электронным микроскопом достигнуто рекордное разрешение

Исследователи разработали новый подход к электронной микроскопии – он не только позволяет увидеть отдельные атомы, но и в то же время узнать о некоторых их свойствах. Технологию назвали EMPAD (electron microscope pixel array detector). Технология, разработанная в прошлом году, может делать гораздо больше, чем просто показывать отдельные атомы – ее использовали для изучения двух слоев дисульфида молибдена толщиной в один атом каждый, расположенных слегка наискось один над другим, чтобы можно было без труда рассмотреть каждый их атом. EMPAD достигла рекордного разрешения такого изображения.

Согласно журналу Nature, исследователям удалось запечатлеть расстояние в 0,039 нанометров – меньше, чем размер самого мелкого атома. Обычно размер атомных соединений составляет 0,1-0,2 нанометра. «По сути, это самая маленькая линейка в мире», – говорит со-автор исследования из Корнеллского Университета профессор Сол Грунер. Разрешение микроскопа было настолько хорошим даже на низких мощностях, что команда сумела обнаружить отсутствие одного атома серы в слоях дисульфида молибдена.

«Дефект в решетке, – объясняет Грунер. – Меня это поражает».

EMPAD был установлен на множество разных микроскопов, расположенных на территории кампуса Корнеллского университета, и был испытан на различных мощностях. Электронные микроскопы видят электроны так же, как обычные камеры видят фотоны (частицы света). Способность EMPAD обнаруживать не только направление, но и скорость входящих электронов позволяет добиваться невероятно высоких разрешений. Технологию успешно испытали интенсивными лучами, содержащими до миллиона электронов.

«Аналогия, которую я люблю использовать – машина, которая едет на вас ночью, – добавляет Грунер. – И вы смотрите на приближающийся к вам свет, и не можете рассмотреть номерной знак между фарами без того, чтобы вас ослепило».

Команда уверена, что EMPAD может быть успешно использован на живых клетках. Так как энергия электронного луча – ниже, чем обычно используется в электронной микроскопии, технологию могут использовать для наблюдения за клеточными процессами без причинения вреда клеткам.