นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้พัฒนาวิธีใหม่ในการขยายควาซิคริสตัลให้มีขนาดใหญ่และปราศจากข้อบกพร่อง ด้วยการผสมผสานระหว่างการทดลองและการจำลองและเพื่อนร่วมงานที่ แสดงให้เห็นว่ากลุ่มของควาซิคริสตัลที่กำลังเติบโตสามารถรวมตัวกันเพื่อสร้างโครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นได้อย่างไร หากส่วนใหญ่อยู่ในแนวเดียวกัน ผลที่ได้อาจปูทางไปสู่กระแสความสนใจในวัสดุแปลกใหม่
ควอซิคริสตัล
เป็นการจัดเรียงตัวของอะตอมที่มีลำดับระยะไกล แต่ไม่มีความสมมาตรเชิงแปลที่ครอบครองโดยคริสตัลทั่วไป ตัวอย่างทางคณิตศาสตร์คือ การปูกระเบื้องแบบเพนโรส ซึ่งกระเบื้องที่มีรูปร่างต่างกันสองแบบสามารถนำมาเรียงต่อกันเป็นลวดลายที่ซับซ้อนได้ วัสดุควอซิกคริสตัลชิ้นแรกถูกค้นพบ
ในทศวรรษที่ 1980 และเมื่อพบผลึกควอซิกคริสตัลมากขึ้น ก็เห็นได้ชัดว่าวัสดุเหล่านี้มีคุณสมบัติเชิงกล ความร้อน และไฟฟ้าที่น่าสนใจหลายประการ ซึ่งสามารถนำไปใช้ประโยชน์ได้หลากหลายอุปสรรคที่ผ่านไม่ได้อย่างไรก็ตาม ในช่วงทศวรรษที่ 2000 การพัฒนาเทคโนโลยีควาซิกคริสตัลได้หยุดชะงักลง
เนื่องจากอุปสรรคที่ดูเหมือนจะผ่านไม่ได้: ดูเหมือนว่าการสร้างควาซิกคริสตัลขนาดใหญ่ที่เหมาะสมนั้นเป็นเรื่องยากมาก เมื่อใช้วิธีการทั่วไป เช่น การเจริญเติบโตของผลึกจำนวนมากและการสะสมของฟิล์มบาง ตัวอย่างควาซิกคริสตัลขนาดใหญ่จะมีข้อบกพร่อง เช่น ขอบเขตของเกรน ในโครงสร้างอะตอม
ซึ่งทำให้เกิดการกัดกร่อน สิ่งนี้จำกัดขนาดที่มีประโยชน์ของควอซิคริสตัลให้เหลือเพียงไม่กี่เซนติเมตร
ในการศึกษาของพวกเขา ทีมใช้เอกซเรย์เอกซ์เรย์ 3 มิติเพื่อสังเกตการก่อตัวของควอซิคริสตัลตามเวลาจริงภายในส่วนผสมที่หลอมเหลวของอะลูมิเนียม โคบอลต์ และนิกเกิล ภายในการตั้งค่าพวกเขา
สังเกตการเติบโตของควาซิคริสตัลที่ปราศจากข้อบกพร่องหลายตัวในส่วนผสม เมื่อส่วนผสมเย็นลง นักวิจัยเห็นว่าควอซิคริสตัลขนาดเล็กเหล่านี้ชนกันเอง จากนั้นจึงรวมตัวกันอย่างไร้รอยต่อเพื่อสร้างควอซิคริสตัลขนาดใหญ่ขึ้นที่ปราศจากข้อบกพร่องและมีสมมาตรแบบหมุนได้สิบเท่า พลวัตของโมเลกุล
จากนั้น
ทีมงานได้ทำการจำลองไดนามิกของโมเลกุลเพื่อพยายามทำความเข้าใจว่าข้อบกพร่องที่เกิดขึ้นเมื่อควาซิคริสตัลรวมตัวกันในตอนแรกนั้นสามารถ “รักษาตัวเอง” ได้อย่างไรในระหว่างการรวมตัวกัน โดยการเปลี่ยนแปลงเงื่อนไขในการจำลองแต่ละครั้ง พวกเขาระบุเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับควาซิคริสตัลขนาดเล็ก
เมื่อควอซิคริสตัลเสมือนวางตัวไม่ตรงแนวกันเล็กน้อย พวกมันหมุนเวียนเข้าสู่การเรียงตัวภายใต้อิทธิพลของควอซิพลาร์ที่เรียกว่า “เฟสสัน” ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเรียงตัวใหม่ของอะตอมภายในควอซิคริสตัล ลักษณะการทำงานนี้ไม่ได้เกิดขึ้นเมื่อควาซิคริสตัลอยู่นอกช่วงการเรียงตัวที่กำหนด และอาจเกิด
ขอบเกรนที่ไม่ต้องการได้ทีม หวังว่าข้อมูลเชิงลึกใหม่เกี่ยวกับควาซิกคริสตัลที่กำลังเติบโตจะเป็นแนวทางที่มีคุณค่าในการพัฒนากระบวนการทางอุตสาหกรรมที่สามารถผลิตควอซิกคริสตัลขนาดใหญ่คุณภาพสูงได้ ในทางกลับกัน สิ่งนี้อาจนำไปสู่การฟื้นคืนความสนใจทางการค้าในวัสดุแปลกใหม่
และในปัจจุบันไม่ค่อยมีใครรู้เกี่ยวกับความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเชิงเวลาฟิสิกส์บอกเราว่าถ้าคุณมีระบบที่ซับซ้อนซึ่งอยู่ระหว่างการเปลี่ยนผ่าน ความยาวของสหสัมพันธ์จะเปลี่ยนไปอย่างกะทันหัน Sena ต้องการระบุว่าความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และชั่วขณะของการแบ่งเซลล์เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร
ในระหว่างการงอกใหม่ และการงอกใหม่ได้รับอิทธิพลจากแรงทางกายภาพที่ส่วนปลายของรากเติบโตอย่างไรทดลองกับพืชขนาดเล็กในการตรวจสอบกระบวนการพัฒนาแบบไดนามิก นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องถ่ายภาพเนื้อเยื่อที่มีชีวิตด้วยความละเอียดระดับเซลล์อย่างสม่ำเสมอในช่วงเวลาที่ขยายออกไป
การรักษา
ต้นไม้ให้คงอยู่โดยไม่ทำให้พืชเสียหายระหว่างการวัดนั้นไม่ใช่ความสำเร็จ และแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยหากไม่มีความเข้าใจเกี่ยวกับเครื่องมือวัดและเลนส์ เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ทีมงาน ได้สร้างกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบแผ่นแสงอัตโนมัติ (LSFM)
ขึ้นเองเพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ โดยสร้างกล้องจุลทรรศน์ฟลูออเรสเซนซ์แบบแผ่นแสงอัตโนมัติ (LSFM) ขึ้นมาเอง โดยรวมเอาการแบ่งส่วนออปติคอลเข้ากับช่องการเจริญเติบโตของพืชขนาด ย่อส่วน
พัฒนาการอื่นๆ ความเข้าใจอย่างรอบด้านยังขาดหายไป ซึ่งอาจเปิดช่องทางใหม่ในการวิจัยสู่การใช้งาน
ในช่วงเวลาใดก็ตาม รากจะถูกฉายแสงด้วยแผ่นเลเซอร์บาง ๆ (ประมาณ 4 µm) ซึ่งช่วยลดพลังงานภาพถ่ายที่ตกกระทบและเวลาในการได้มาโดยหลีกเลี่ยงความจำเป็นในการสแกนด้านข้าง พืชถูกเลี้ยงไว้ภายในคิวเวตต์ซึ่งได้รับแสงสว่างอย่างต่อเนื่องและถูกกักไว้ที่อุณหภูมิคงที่ โดยมีออกซิเจน
และสารละลายธาตุอาหารเหลวที่ไหลเวียนอย่างแข็งขันเพื่อให้พืชเติบโต การแบ่งเซลล์จะระบุได้โดยการติดแท็กโปรตีนซึ่งปรากฏขึ้นก่อนและถูกทำลายหลังการแบ่งเซลล์ด้วยเครื่องหมายเรืองแสงเนื่องจากพืชมีความไวต่อสนามโน้มถ่วงมาก เสนาจึงต้องเล่นกับรูปทรงเรขาคณิตของกล้องจุลทรรศน์
ด้วยสัญญาณเรืองแสงที่รวบรวมโดยเลนส์ระยะการทำงานระยะไกลปกติไปยังแผ่นแสงกระตุ้น (สร้างโดยลำแสงเลเซอร์ผ่านเลนส์ทรงกระบอก) และคิวเวตอยู่ในแนวตั้งในกล้องจุลทรรศน์ เวทีจะถูกปรับตำแหน่งโดยอัตโนมัติเพื่อให้ปลายรากอยู่ในโฟกัสของวัตถุประสงค์ แม้อาราบิดอพซิสที่เติบโตช้า
ก็สามารถขยายได้สองสามมิลลิเมตรต่อวัน Sena และกลุ่มของเขาจึงเขียนอัลกอริทึมเพื่อเปรียบเทียบภาพล่าสุดกับภาพก่อนหน้าและจัดตำแหน่งเวทีใหม่โดยอัตโนมัติในแบบ 3 มิติ ก่อน LSFM แบบไดนามิกของ Sena กล้องจุลทรรศน์แบบคอนโฟคอลอนุญาตให้นักวิจัยถ่ายภาพรายวันของเคล็ดลับการสร้างรากใหม่เท่านั้น หากคุณต้องการทราบว่ารูทมีการปฏิรูปหรือไม่ การส่องกล้องด้วยกล้องจุลทรรศน์
credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com
