Заглянуть в нанообъекты разрешили всем желающим — Naked Science
5 минут
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, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

Позавчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

Вчера, 20:55
2 минуты
Илья Ведмеденко

Компания Blue Origin провела успешный запуск космического аппарата типа New Shepard. В будущем такие корабли будут доставлять космических туристов на высоту примерно 100 километров.

Позавчера, 10:28
5 минут
Ольга Иванова

Ученые из Австралии узнали, на протяжении какого периода времени сохраняется эффект эйфории после употребления марихуаны. Это необходимо, например, для более эффективного применения лекарств на основе каннабиса или понимания того, сколько времени необходимо, чтобы сесть за руль.

8 апреля
13 минут
Мария Азарова

Когда знаменитый епископ Лунда Педер Винструп умер, его похоронили в семейном склепе в Лундском соборе вместе с женой. После реставрации собора в XIX веке гробы перенесли в общее хранилище, а в 2012 году ученые решили исследовать мумифицированные останки. Неожиданно в ногах Винструпа обнаружили небольшой кулек — завернутое в ткань тело недоношенного ребенка. Это открытие вызвало резонный вопрос: как эмбрион попал в гроб к епископу и имели ли они родственную связь?

Позавчера, 16:23
5 минут
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, строительству российской орбитальной станции дали зеленый свет. Практическая реализация программы должна начаться вскоре.

17 марта
12 минут
Василий Парфенов

Продолжавшееся более пяти лет уголовное дело подошло к завершению: серийного сетевого сексуального маньяка осудили на 75 лет тюремного заключения. Чтобы поймать человека, растлившего 375 несовершеннолетних девушек, потребовалось пойти на беспрецедентные и этически спорные меры: создать вредоносное ПО и подсунуть злоумышленнику видеоловушку со встроенным вирусом.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: