04.04.2017
Редакция Naked Science

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.
10 часов назад
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

Вчера, 14:37
Николай Цыгикало

Запуск в космос всегда динамичен. Ревущий старт, огромный факел огня, затихающий гром в небе. Первая ступень отработала и отделилась, отработала следующая, эстафета ускорения закончилась достижением орбитальной скорости на нужной высоте. Пуск ракеты завершен, заняв всего восемь – десять минут. Но выведение на этом не заканчивается. В работу вступает особая, космическая ступень. Именно она поднимает орбиту на большую высоту, начинает межпланетное путешествие, и решает много других задач. О ее сложной работе и больших возможностях – в нашем материале.

Позавчера, 11:14
Сергей Васильев

Компьютерное моделирование приливного разрушения показало, что для выживания звезд, подошедших к черной дыре чересчур близко, важнее всего их плотность.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

26 ноября
Анастасия Михалева

За всю историю исследования в космосе побывали более 500 человек. В океан на глубину более 10 километров спускались всего трое. Мы до сих пор знаем о Мировом океане и его обитателях недопустимо мало.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

3 ноября
Ольга Иванова

Исследований на эту тему, как ни странно, мало, хотя предположений — великое множество. По мнению ученых из Венгрии, одна из причин такого поведения — высокая концентрация внимания на речи хозяина, а еще это означает, что собака слышит знакомое слово.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: