Исследователи разработали метод 3D-сканирования с разрешением 7 нм

Ученые из Брукхейвенской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) и Колумбийского университета впервые получили изображение внутренней части нового материала, самостоятельно собранного из наночастиц, с разрешением 7 нм.

Потребность в разработке этого метода визуализации возникла в ходе изучения самосборных наноструктур из программируемого строительного материала на основе ДНК, которые организуются в предсказуемые объекты. С его помощью исследователи стараются ответить на вопрос: действительно ли эти сборки формируются в заданную геометрию?

"Хотя сборка наноматериалов на основе ДНК обеспечивает огромный уровень контроля для точной настройки желаемых свойств, они не образуют идеальных структур, полностью соответствующих чертежу. Таким образом, без детальной 3D визуализации с разрешением в одну частицу невозможно понять, как разработать эффективные самособирающиеся системы, как настроить процесс сборки, и в какой степени несовершенство материала влияет на его характеристики", - сказал автор исследования Олег Ганг, научный сотрудник Брукхейвенского центра функциональных наноматериалов (CFN) и профессор химического машиностроения и прикладной физики и материаловедения в Колумбийском инженерном университете.

В основе разработанной учеными методики лежит метод фазового контраста рентгеновских лучей, а также данные рентгеновской флуоресценции, которые анализируются с помощью специально разработанного ПО для создания визуализации.

Отмечается, что на начальном этапе процесс анализа оказался невероятно сложным и занимал несколько дней. Однако после нескольких итераций им удалось упростить процесс сбора и обработки данных до одного дня.

По словам исследователей, их технология уже достаточно отработана и они предлагают ее использовать и другим ученым. Статья "Three-dimensional visualization of nanoparticle lattices and multimaterial frameworks" в Science опубликована по ссылке.