De Titan-supermicroscoop van Oak Ridge National Laboratory heeft opnieuw de barrière verlegd van hoe kleine wetenschappers kunnen zien, door beelden van atomen en nanodeeltjes zo gedetailleerd vast te leggen dat de structuur van individuele atomen en moleculen kan worden onderscheiden.

De microscoop, gehuisvest in het Center for Nanophase Materials Sciences van ORNL, maakt gebruik van een techniek die scanning-transmissie-elektronenmicroscopie wordt genoemd, waarbij een elektronenbundel met hoge energie op een materiaal wordt gericht en vervolgens magnetische lenzen worden gebruikt om de verzonden elektronen op een detector te focusseren.

De nieuwste ontwikkelingen in de mogelijkheden van Titan omvatten een nieuwe detector, een zogenaamde directe elektronendetector, waarmee het instrument meer elektronen kan verzamelen dan ooit tevoren, waardoor de wazigheid wordt verminderd die traditionele elektronenmicroscopiebeelden kan teisteren.

"De microscoop functioneert in wezen als een gigantisch vergrootglas, dat een realistisch beeld geeft van de rangschikking van atomen en moleculen in complexe materialen op nanoschaal", zegt Ondrej Dyck van ORNL.

Met de nieuwe detector kunnen wetenschappers nu beelden bekijken met een bijna atomaire resolutie, waarbij de locatie en rangschikking van atomen in een materiaal worden geïdentificeerd en het mogelijk wordt gemaakt om defecten op nanoschaal te zien, zoals ontbrekende atomen, of ‘puntdefecten’.

De verbeterde mogelijkheden van Titan zullen een zegen zijn voor wetenschappers die werken aan een verscheidenheid aan onderzoeksprojecten op het gebied van materialen op nanoschaal, zoals de ontwikkeling van nieuwe katalysatoren voor chemische processen, de engineering van nieuwe materialen voor gebruik in de elektronica, en de studie van biologische systemen op het gebied van de elektronica. moleculair niveau.

“De Titan-microscoop is een waardevol hulpmiddel voor onderzoekers in een breed scala aan wetenschappelijke disciplines, en deze nieuwste ontwikkelingen in zijn mogelijkheden zullen de impact ervan op wetenschappelijke ontdekkingen alleen maar vergroten”, aldus CNMS-directeur David Abergel.