• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
04.04.2017
Редакция Naked Science
94

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 17:40
Мария Азарова

Как выяснили авторы исследования, такой ритуал важен для самого организма курящего человека, ведь кофе напрямую влияет на два типа никотиновых рецепторов в мозге.

Сегодня, 10:39
Сергей Васильев

Два месяца ежедневного потребления сладкой газировки ослабили память и когнитивные способности крыс. Ученые связывают это с развитием окислительного стресса в клетках их мозга.

Вчера, 11:03
Александр Березин

Первые серийные машины могут появиться уже в этом году.

Вчера, 17:40
Мария Азарова

Как выяснили авторы исследования, такой ритуал важен для самого организма курящего человека, ведь кофе напрямую влияет на два типа никотиновых рецепторов в мозге.

Позавчера, 10:03
Сергей Васильев

Моделирование показало, что если лежать на правом боку, проглоченная таблетка растворится намного быстрее, чем если стоять, а если на левом — то медленнее.

14 августа
Иван Лавренов

Некоторые пульсары покидают остатки сверхновых со скоростями более тысячи километров в секунду. Согласно новому исследованию, такую скорость им может придавать весьма необычное явление - мощное направленное нейтринное циклотронное излучение.

2 августа
Александр Березин

Если западным странам удастся «лишить Кремль нефтяных доходов», то мир ждет геополитическое землетрясение. Только не обязательно в ту сторону, о которой вы сейчас подумали. На фоне того, что последует за «лишением», шок 1973 года может показаться детской игрой. Naked Science попробует оценить размах «потолочного катаклизма» заранее.

31 июля
Александр Березин

Саудовский принц одобрил строительство гигантского «лежачего небоскреба», который должен стать крупнейшим зданием в истории. Причем еще и самым экологичным в мире. Пресса и соцсети полны возмущенных оценок: «это антиутопия!», «проект сырой!» и тому подобным. Однако чисто технически это не так: «Зеркальную линию» на пять миллионов жителей вполне можно построить. И такое здание в самом деле будет энергоэффективным (и формально безуглеродным). Но у проекта есть другие слабые места, лежащие скорее в сфере науки, нежели техники. Naked Science попробовал разобраться в деталях.

27 июля
Алиса Гаджиева

Новое исследование показало, что появившаяся у человека способность переваривать молочный сахар никак не сказалась на распространенности потребления продуктов молочного животноводства.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: