يتحدث المقال عن تقنية جديدة ثلاثية الأبعاد لتصوير حركة الأجسام في الأبعاد النانوية الصغيرة.

اكتشاف تقنية تتبع الجسيمات

عرض الباحثون تقنية يمكنها تعقب تحركات الأشياء الصغيرة التي يصل حجمها إلى ١٠ نانومتر، بمستشعر حساس يتخطى مجال الإبصار.

من إحدى طرائق تتبع الجسميات، أخذ عدة صور متعاقبة للجسيم ومن ثم تعقب انتقالاته من موقع إلى آخر لرؤية حركته في الصور الملتقطة.

ستتطلب رؤية انتقالات الجسيم بدقة أعلى تكبير الصورة، وهذا يعني المقايضة بين رؤية حجم الخطوة التي خطاها الجسيم والمنطقة أو المساحة التي يمكن فيها مراقبة حركة الجسيم. الآن طور ستيفانو آيمي وزملاؤه من جامعة (PSL) في فرنسا تقنية تصوير يمكنها أن تصور حركة انتقالات ثلاثية الأبعاد لجسيمات يصل حجمها إلى ١٠ نانومتر – يمكن مقارنتها بأفضل المكبرات المجهرية الحالية- مع المحافظة على مجال الإبصار.

تقنية التصوير المجسم المنقط الحركي

يطلق على التقنية “تقنية التصوير المجسم المنقط الحركي”، والتي تعمل مع كل شيء يبعث ضوءًا، على عكس الطرائق الأخرى التي تعمل فقط مع الأجسام التي تُقاس بالميكرومتر.

ولإثبات فعالية التقنية، استخدمها الفريق لتصوير لحظات انحلال جل غرواني عندما يؤثر عليه مؤثر يؤدي إلى تفككه. وضع الفريق الجل بين صفيحتين زجاجيتين واستخدموا زيت المعدن كمادة لتفكيك الجل. ثم وجهوا ضوئي ليزر نحو الجل، وبالتناوب بين ضوئي الليزر بحيث يُغلق أحدهما ويفتح الآخر وهكذا أنار كلا الليزرين جهات مختلفة في الجل. كما استخدم الفريق كاميراتين، بحيث وضعوا كل كاميرا في جهة. وهكذا التقطت الكاميرات ضوء الليزر وهو يتناثر بعد تسليط زيت المعدن عليه، باستخدام “نمط التبقيع” أثبت الباحثون إمكانية إعادة تركيب لحظات تفكك الجل بصورة ثلاثية الأبعاد.

قال الفريق بأن ما اكتشفوه كان مذهلًا، لأن رؤية إعادة تشكل الجل بعد تفككه كانت مختلفة تمامًا عما سيحدث بالاعتماد على أساسيات تكسر الأشياء في علم الميكانيكا التقليدي. وأضافوا بأن النتيجة تشير إلى وجود توتر داخلي في الجل أدى إلى تفكك المادة عند إطلاق المؤثر الذي فككها.

المصدر: https://physics.aps.org

ترجمة: روان الرفاعي

مراجعة الترجمة: عبد اللطيف الرباح

تويتر: @al3lm