Заглянуть в нанообъекты разрешили всем желающим — Naked Science
Редакция

Заглянуть в нанообъекты разрешили всем желающим

Ученые из Мичиганского и Корнеллского университетов в сотрудничестве с компанией Kitware разработали программную платформу с открытым исходным кодом для трехмерной визуализации наноразмерных структур.

giphy
©Wikipedia

К наноматериалам относят объекты размером менее 100 нанометров (0,0001 миллиметра), которые, в зависимости от числа сторон, превышающих нанодиапазон, имеют мерность от нуля до трех. Благодаря облегченной миграции атомов и увеличению объемной доли границ раздела в наноструктурном состоянии материалы могут обладать уникальными физико-химическими свойствами (высокой электропроводностью, прочностью, легкостью), что делает их создание перспективным для широкого круга приложений, например электроники и медицины. В то же время производство наноматериалов ограничивается дороговизной получения и нестабильностью конечного продукта.

 

Кроме того, оценка трехмерной структуры нанообъектов сопряжена с известными трудностями. Для ее изучения используются просвечивающая электронная и сканирующая зондовая микроскопия: во время работы пучки электронов пропускаются через наночастицы под разными углами, после чего компьютерный алгоритм формирует проекции светотеневых границ. Дальнейшая реконструкция изображения, в том числе цветовое выделение атрибутов, выполняется учеными в полуавтоматическом режиме с помощью проприетарного программного обеспечения. Сложность процедуры и отсутствие бесплатных программ нередко препятствует обмену данными между исследовательскими группами.

 

Чтобы восполнить пробел, американские специалисты разработали открытую платформу Tomviz. Программа позволяет загружать и просматривать трехмерные изображения нанообъектов внутри объема и на поверхности посредством графического интерфейса. Она также содержит ряд инструментов для обработки файлов, в том числе создания анимации, видео, нарезки и поворотов. Полученные данные могут быть отображены в окне платформы в виде гистограмм и проанализированы с помощью статистического модуля, фильтров и скриптов на Python. Сервис поддерживает операционные системы Windows 7 и Linux, а также macOS (10.10+) с объемом оперативной памяти от восьми гигабайт.

 

Tomviz стала результатом работы междисциплинарной группы ученых. Участие в создании платформы также приняли эксперты Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Непосредственно написанием программы занимались сотрудники нью-йоркского разработчика сервисов с открытым исходным кодом Kitware. Сообщается, что в новых обновлениях сервис будет доработан для интеграции с разными техниками микроскопии, в частности зондовой (сейчас он рассчитан только на снимки, сделанные просвечивающим электронным микроскопом). Это поможет раскрыть все детали атомарной структуры наноматериалов, уверены разработчики.

 

Об исследовании сообщается на сайте Мичиганского университета. Скачать платформу Tomviz в версии 1.0 можно на сайте проекта.

 

Подробнее о мире наноматериалов читайте в нашей статье.

 

Видеосюжет о проекте / ©University of Michigan

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Вчера, 18:35
Илья Ведмеденко

Египтяне провели учения, на которых французский истребитель Rafale одолел российский Су-35. Оба самолета принадлежат к четвертому поколению.

7 часов назад
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

Позавчера, 21:04
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

22 июля
Илья Ведмеденко

По информации СМИ, модуль «Наука» столкнулся с техническими проблемами. Они могут существенно осложнить стыковку с Международной космической станцией.

Позавчера, 11:04
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: