Maailman tehokkain röntgensäde ottaa "murskaimen" molekyyleihin

The Amazing Transparent Man (1960) (Kesäkuu 2019).

Anonim

Yli 20 tiedemiehen kansainvälinen ryhmä on havainnut vahingossa uuden luodun kiteen luomisen valoa yli kymmenen miljardin kertaa kirkkaammaksi kuin aurinko.

Löytö, jota johtaa apulaisprofessori Brian Abbey La Trobessa yhteistyössä professori Harry Quineyn kanssa Melbournen yliopistossa, on julkaistu Science Advances -lehdessä.

Heidän tulokset kääntävät, mitä on hyväksytty kristallografian ajattelussa yli 100 vuotta.

Tiimi paljasti näytteen kiteitä, joita kutsutaan Buckminsterfullerene tai Buckyballs, voimakkaaseen valoon säteilevän maailman ensimmäinen kova X-ray ilmaisen elektronin laser (XFEL), joka perustuu Stanfordin yliopistossa Yhdysvalloissa. Molekyyleillä on pallomainen muoto, joka muodostaa kuvion, joka muistuttaa paneeleja jalkapallolla.

XFEL: n valo on noin miljardi kertaa kirkkaampi kuin minkä tahansa muun röntgenlaitteen tuottamat valot - jopa Australian Synchrotron pales -valo verrattuna vertailuun. Koska muut röntgenlähteet tarjoavat energiansa hitaammin kuin XFEL, kaikki aiemmat havainnot olivat todenneet, että röntgenkuvat sulavat tai tuhoavat satunnaisesti kristallin. Tutkijat olivat aikaisemmin olettaa, että XFEL: t tekisivät samoin.

Buckyballsin XFEL-kokeiden tulos ei kuitenkaan ollut juuri mitä tutkijat odottivat. Kun XFEL-intensiteetti kiihdytettiin kriittisen kohdan ohi, Buckyballsin elektronit järjestivät spontaanisti asemaansa muuttamalla molekyylien muotoa kokonaan.

Jokainen kristallin molekyyli muuttui muotoilultaan niin kuin jalkapallo kuului samaan aikaan kuin AFL-pallo. Tämä vaikutus tuottaa täysin erilaisia ​​kuvia ilmaisimella. Se myös muutti näytteen optisia ja fysikaalisia ominaisuuksia.

"Se oli kuin pistävä saksanpähkinä pörröimällä ja sen sijaan, että tuhoaisimme sen ja murskasimme sen miljoonaan kappaletta, luomme sen sijaan toisen muodon - manteli!" Assoc. Professori Abbey sanoi.

"Olimme hämmästyneitä, tämä on ensimmäinen kerta maailmassa, että röntgenvalaisin on luonut tehokkaasti uudenlaisen kidefaasin", sanoo professori Quiney, Fysiikan koulu, Melbournen yliopisto.

"Vaikka se pysyy vakaana vain pienen murto-osan ajan, havaitsimme, että näytteen fysikaaliset, optiset ja kemialliset ominaisuudet muuttuivat dramaattisesti alkuperäisestä muodostaan", hän sanoi.

"Tämä muutos merkitsee sitä, että kun käytämme XFEL: iä kristallografiakokeiluja varten, meidän täytyy muuttaa tapaa tulkita tietoja. Tulokset antavat 100-vuotisen kristallografian tiedettä uudelle jännittävälle suuntaukselle, " Assoc. Professori Abbey sanoi.

"Nykyään kristallografia on biologian ja immunologien käyttämä työkalu, jolla tutkitaan proteiinien ja molekyylien sisäistä toimintaa - elämän koneet. Näiden rakenteiden uudelleenkäyttö mahdollistaa meidät ymmärtämään ihmisen vuorovaikutusta ja avaamaan uusia keinoja lääkkeiden kehittämiselle. "

menu
menu