Ученые смогут увидеть атом в микроскоп
Исследователям приходится делать все более сложные измерения по мере того, как технологии уменьшаются до наноуровня. Поскольку промышленность работает в нанометровом масштабе (нанометр - это миллиардная часть метра), необходимо более надежно и точно измерять вещи, которые мы едва видим.
Этим занимается метрология - наука об измерениях. Наноразмерная метрология полезна в повседневной жизни, например, для измерения доз лекарств или при разработке компьютерных чипов для наших цифровых устройств, пишет Phys.org.
Одной из самых ранних известных единиц была локоть, которая была примерно длиной предплечья. Римляне использовали пальцы и ноги в своих измерительных системах. А король Англии Генрих I (около 1068-1135 гг.) пытался стандартизировать ярд как расстояние от носа до большого пальца.
Стандартизация требует точных определений и последовательных измерений. С 2018 года некоторые ключевые определения единиц измерения были пересмотрены. Килограмм, ампер, кельвин и моль теперь основаны на фундаментальных природных константах, а не на физических моделях. Это связано с тем, что со временем физические модели меняются, как это произошло с эталоном килограмма. Он потерял крошечное количество массы за 100 лет с момента его создания.
Даже самые передовые микроскопы должны быть откалиброваны, а это означает, что необходимо стандартизировать их для нано-измерений. Ученые разрабатывают улучшенные атомно-силовые микроскопы (AFM) в рамках текущего проекта под названием MetExSPM. AFM - это тип микроскопа, который скоро сможет выявить свои отдельные атомы. Проект позволит микроскопам AFM проводить надежные измерения с наноразмерным разрешением с помощью высокоскоростного сканирования даже на относительно больших образцах.
Идет работа еще над одним проектом - 3DNano, чтобы измерить трехмерные нано-объекты, которые не всегда идеально симметричны. Точные измерения таких объектов поддерживают разработку новых технологий в медицине, хранении энергии и освоении космоса.
Также в рамках проекта traceRadon, исследователи разрабатывают приборы для измерения потока и наличия в воздухе радиоактивного газа радона. Он не имеет вкуса, цвета и запаха, но очень опасен при концентрации в помещениях.
Таяние вечной мерзлоты повысит риск развития рака у жителей Арктики. Согласно новому исследованию, оттаивание вечной мерзлоты из-за глобального потепления выпустит в атмосферу концентрированный газ радон, вызывающий рак легких.
Нанороботы помогут очистить воду от тяжелых металлов. Международная команда исследователей разработала нанороботов, способных удалять тяжелые металлы из загрязненной воды.
Проблема нехватки воды растет во всем мире. Опреснение морской воды сопряжено с огромными затратами на электроэнергию. Впервые исследователи предложили наноструктуры на основе фтора для успешной фильтрации соли из воды.
