Дослідники з Колумбійського університету (США) представили нову технологію, яка дозволяє знімати рух атомів із рекордною швидкістю — всього за одну трильйонну секунди. Це приблизно у 250 мільйонів разів швидше, ніж витримка найкращих цифрових камер. Розробка отримала назву vsPDF (variable shutter atomic pair distribution function).
🧪 Що таке динамічний безлад і чому він важливий?
Динамічний безлад — це явище, при якому групи атомів у матеріалі «танцюють» або рухаються певним чином у відповідь на зміну температури або вібрації. Ці процеси залишаються маловивченими, але мають величезне значення для розуміння властивостей матеріалів, особливо у високотехнологічних галузях.
⚙ Як працює камера vsPDF?
На відміну від традиційної фотографії, vsPDF використовує нейтрони, які проходять через матеріал і фіксують положення атомів. Вимірюючи зміну енергії нейтронів, вчені можуть регулювати «витримку» і отримати знімки з мікроскопічною точністю.
“Тільки з новим інструментом vsPDF ми справді можемо побачити цю сторону матеріалів”, — каже професор матеріалознавства Саймон Біллінге.
💡 Дослідження GeTe — ключ до нових термоелектричних матеріалів
У першому дослідженні вчені застосували vsPDF для аналізу германій телуриду (GeTe) — матеріалу, що використовується для перетворення тепла в електрику. Результати показали, що при підвищенні температури в GeTe зростає динамічний безлад, що має прямий вплив на електричну поляризацію матеріалу.
🚀 Застосування у космічній техніці
Розуміння динамічного безладу та вдосконалення термоелектриків може стати в пригоді в майбутньому — наприклад, для живлення марсоходів, які працюють у відсутності сонячного світла. Це відкриття допоможе розробити ефективніші джерела живлення для місій у глибокому космосі.
🔍 Що далі?
Хоча технологія ще потребує удосконалення, вчені впевнені, що vsPDF стане стандартом у вивченні енергетичних матеріалів. Це відкриває нову еру у матеріалознавстві, де можна «бачити» не лише структуру, а й рух атомів.
Дослідження було опубліковано в журналі Nature Materials.
