米国のオハイオ大学の科学者が率いる国際研究チームは、世界初の単一の X 線という完全に革新的な科学技術の開発に成功しました。研究によると、このようなイノベーションは、研究者が私たちの周りの宇宙を見る方法に革命をもたらす可能性があります。
X 線が 1895 年にヴィルヘルム レントゲンによって発見されて以来、このツールは健康診断から空港のセキュリティ検査に至るまで、あらゆる場所で使用されてきました。現在、新しい技術の開発により、ナノスケールで前例のない発見がもたらされる可能性があります。次の段落でさらに詳しく理解してください。
X線技術
X 線が発見されて以来、 有機サンプル中にどのような種類の物質が存在するかを特定するために科学において非常に重要になってきました。新しい機器の開発により、長年にわたり、X 線で識別できるサンプル内に存在する物質の最小量は大幅に減少してきました。
それまでは、サンプル内で X 線照射できる最小量はアトグラムであり、これは 10,000 個以上の原子に相当します。これは、単一の原子によって生成される X 線信号が非常に弱いため、従来の検出器を使用してそれより小さい量を検出できないために起こります。
しかし、新しいテクノロジーが開発されているため、このシナリオは変わろうとしています。人類は、特定の原子の種類を一度に 1 つずつ正確に検出し、同時にその化学状態を測定できるようになります。これにより、あらゆる種類の物質を最大 1 個の原子まで追跡できるようになります。このような研究は、最も可能性の低いの治療法を発見できる可能性があるため、環境科学と医学に大きな影響を与えるでしょう。
実験室での実験
2023年5月31日にジャーナル『ネイチャー』に掲載されたこの論文では、研究チームが分析用に鉄原子とテルビウム原子を選択し、それぞれの分子ホストに配置したと説明している。これらの原子からのX線信号を検出するために、研究チームは従来の検出器にX線励起電子を収集できる鋭い金属チップを追加した。
この技術は、シンクロトロン X 線走査トンネル顕微鏡 (SX-STM) として知られています。これは、原子核レベルでの電子の光吸収によって引き起こされます。これは元素の基本的な指紋にすぎず、材料の基本的な種類を直接識別するのに効果的です。この成果は、量子特性の研究分野に多くの可能性をもたらします。
世界の科学に革命をもたらすほどの技術的進歩に到達するには、12 年以上の研究が必要でした。国際的な研究者グループは、将来的にも、X 線を使用して 1 つの原子の特性を検出し、特に重要な材料の収集や研究などに X 線を応用する革新的な新しい方法を見つけたいと考えています。