एक सेकंड के अरबवें हिस्से के दस लाखवें हिस्से के लिए एकल अणु नियंत्रण

Borsada Psikoloji Üzerine -Ankara eğitiminden (जुलाई 2019).

Anonim

बाथ विश्वविद्यालय में भौतिकविदों ने पाया है कि कुछ अजीब परिणामों से चिंतित होने के बाद, एक दूसरे के अरबों के दस लाखवें हिस्से के लिए व्यक्तिगत अणुओं को कैसे नियंत्रित और नियंत्रित करना है।

उनकी नई तकनीक कुछ छोटे पैमाने पर वैज्ञानिकों पर रासायनिक प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने का सबसे संवेदनशील तरीका है, वैज्ञानिक एकल-अणु स्तर पर काम कर सकते हैं। यह नैनोसाइंस और नैनोफिजिक्स के क्षेत्रों में अनुसंधान संभावनाएं खुल जाएगा।

"एसटीएम (स्कैनिंग सुरंग सूक्ष्मदर्शी) आण्विक हेरफेर" नामक नैनोसाइंस की चरम सीमा पर एक प्रयोग अक्सर यह देखने के लिए प्रयोग किया जाता है कि एकल इलेक्ट्रॉन जोड़कर उत्तेजित होने पर व्यक्तिगत अणु प्रतिक्रिया कैसे करते हैं।

एक पारंपरिक रसायनज्ञ एक प्रतिक्रिया ट्यूब चलाने के लिए एक परीक्षण ट्यूब और एक बन्सन बर्नर का उपयोग कर सकते हैं; यहां उन्होंने प्रतिक्रिया को चलाने के लिए एक माइक्रोस्कोप और इसके विद्युत प्रवाह का उपयोग किया। वर्तमान इतना छोटा है कि यह लक्ष्य अणु को मारने वाले अलग-अलग इलेक्ट्रॉनों की श्रृंखला के समान है। लेकिन यह पूरा प्रयोग एक निष्क्रिय प्रक्रिया है- एक बार जब इलेक्ट्रॉन अणु में जोड़ा जाता है तो शोधकर्ता केवल यह देखते हैं कि क्या होता है।

लेकिन जब डॉ क्रिस्टीना रुसिमोवा ने छुट्टियों के दौरान प्रयोगशाला से अपने डेटा की समीक्षा की, तो उन्होंने मानक प्रयोग में कुछ असंगत परिणाम खोजे, जिन पर आगे की जांच को समझाया नहीं जा सका। जब विद्युत प्रवाह चालू हो जाता है, प्रतिक्रियाएं हमेशा तेज हो जाती हैं, सिवाय इसके कि यह नहीं किया गया।

डॉ। रसीमोवा और सहयोगियों ने महीनों बिताए, प्रभाव को खत्म करने और प्रयोगों को दोहराने के लिए संभावित स्पष्टीकरणों के बारे में सोचते हुए, लेकिन आखिर में एहसास हुआ कि उन्हें विज्ञान में प्रकाशित नए शोध में एकल-अणु प्रयोगों को अभूतपूर्व डिग्री पर नियंत्रण करने का एक तरीका मिला है।

टीम ने पाया कि उनके सूक्ष्मदर्शी की नोक को 600-800 ट्रिलियन मीटर के मीटर के भीतर अणु के करीब बहुत करीब रखा गया है, इस अवधि की अवधि कितनी देर तक इलेक्ट्रॉन अणु को चिपक जाती है, यह अवधि परिमाण के दो आदेशों से कम हो सकती है, और इसलिए परिणामी प्रतिक्रिया, यहां एक सिलिकॉन सतह से (desorb) को उठाने के लिए व्यक्तिगत टोल्यून अणुओं को चलाते हुए नियंत्रित किया जा सकता है।

टीम का मानना ​​है कि ऐसा इसलिए है क्योंकि टिप और अणु एक नया क्वांटम राज्य बनाने के लिए बातचीत करते हैं, जो इलेक्ट्रॉन के लिए अणु से निकलने के लिए एक नया चैनल प्रदान करता है, इसलिए इलेक्ट्रॉन उस अणु पर खर्च करता है और इस तरह की संभावनाओं को कम करता है एक प्रतिक्रिया के कारण इलेक्ट्रॉन।

इसके सबसे संवेदनशील पर इसका मतलब है कि प्रतिक्रिया का समय इसकी प्राकृतिक सीमा के लिए 10 फिफ्टोसेकंडों तक 0.1 0.1toseconds तक नियंत्रित किया जा सकता है।

डॉ रुसिमोवा ने कहा: "यह एक मानक मानक प्रयोग से डेटा था जो हम कर रहे थे क्योंकि हमने सोचा था कि हमने सभी रोचक चीजों को समाप्त कर दिया था- यह सिर्फ एक अंतिम जांच थी। लेकिन मेरा डेटा 'गलत' था - सभी ग्राफों को जाना था ऊपर और मेरा नीचे चला गया। "

अध्ययन के मुख्य लेखक डॉ पीटर स्लोअन ने कहा: "यदि यह सही था, तो हमारे पास बिल्कुल नया प्रभाव पड़ा लेकिन हम जानते थे कि क्या हम कुछ भी दावा करने जा रहे हैं कि हमें यह सुनिश्चित करने के लिए कुछ काम करने की ज़रूरत है कि यह वास्तविक है और नहीं झूठी सकारात्मक के लिए नीचे। "

"मुझे हमेशा लगता है कि हमारा माइक्रोस्कोप मिलेनियम फाल्कन की तरह थोड़ा सा है, जो बहुत ही सुरुचिपूर्ण नहीं है, जो इसे चलाने वाले लोगों द्वारा एक साथ आयोजित किया जाता है, लेकिन यह क्या करता है पर बिल्कुल शानदार है। क्रिस्टीना और पीएचडी छात्र रेबेका पुर्किस के बीच स्थानिक नियंत्रण का स्तर वे इस नए भौतिकी को अनलॉक करने की कुंजी थी माइक्रोस्कोप पर था। "

डॉ स्लोअन ने आगे कहा: "इस काम का मौलिक उद्देश्य उपकरण को विकसित करना है ताकि हम इस चरम सीमा पर पदार्थ को नियंत्रित कर सकें। यह रासायनिक बंधनों को तोड़ने के लिए है कि प्रकृति वास्तव में आपको तोड़ना नहीं चाहती, या आणविक आर्किटेक्चर का उत्पादन करना थर्मोडायनामिक रूप से वर्जित। हमारा काम एकल अणुओं और उनकी प्रतिक्रिया को नियंत्रित करने के लिए एक नया मार्ग प्रदान करता है। अनिवार्य रूप से हमारे पास एक नया डायल है जिसे हम अपने प्रयोग को चलाने के दौरान सेट कर सकते हैं। इन तराजू पर काम करने की अत्यधिक प्रकृति इसे करना मुश्किल बनाती है, लेकिन हमारे पास अत्यधिक संकल्प है और इस तकनीक के साथ पुनरुत्पादन। "

टीम उम्मीद करती है कि उनकी नई तकनीक नैनोस्केल में कई नए प्रयोगों और खोजों के लिए दरवाजा खुल जाएगी, जो विकल्पों को पहली बार प्रदान करती है।

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