צילום הרנטגן החזק ביותר בעולם לוקח "פטיש" למולקולות

Anonim

צוות בינלאומי של יותר מ -20 מדענים גילה בטעות כיצד ליצור סוג חדש של גביש באמצעות אור יותר מ -10 מיליארד פעמים בהירים יותר מהשמש.

הגילוי, בראשותו של פרופסור עמית בריאן אביי ב"לה טרופ "בשיתוף עם פרופ 'הארי קיני מאוניברסיטת מלבורן, פורסם בכתב העת Science Advances.

הממצאים שלהם מפנים את מה שהתקבל בחשיבה בקריסטלוגרפיה במשך יותר מ -100 שנה.

הצוות חשף דגימה של גבישים, הידועים בשם Buckminsterfullerene או Buckyballs, לאור חזק הנפלט מהקרן האלחוטית הראשונה של הרנטגן הקשה בעולם (XFEL), הממוקמת באוניברסיטת סטנפורד בארצות הברית. מולקולות יש צורה כדורית יצירת דפוס הדומה לוחות על כדורגל.

האור של XFEL הוא בערך מיליארד פעמים בהירים יותר מאשר אור שנוצר על ידי כל ציוד רנטגן אחר - אפילו אור מן הסינכרוטרון האוסטרלי pales בהשוואה. מאחר שמקורות רנטגן אחרים מספקים את האנרגיה שלהם הרבה יותר איטית מאשר ה- XFEL, כל התצפיות הקודמות גילו כי צילומי הרנטגן מתמוססים באופן אקראי או משמידים את הגביש. מדענים הניחו בעבר כי XFELs יעשה את אותו הדבר.

התוצאה של ניסויים XFEL על Buckyballs, לעומת זאת, לא היה בכלל מה מדענים מצפים. כשעוצמת ה- XFEL נמתחה על פני נקודה קריטית, האלקטרונים שבקורי האקיפים סידרו מחדש את עמדותיהם באופן ספונטני, ושינו את צורת המולקולות לחלוטין.

כל מולקולה בגביש השתנתה מלהיות מעוצבת כמו כדור כדורגל כדי להיות בצורת כדור AFL באותו זמן. אפקט זה יוצר תמונות שונות לחלוטין בגלאי. זה גם שינה את הדגימה של מאפיינים אופטיים ופיזיים.

"זה היה כמו לנפץ אגוז עם פטיש ובמקום להרוס אותו ולנפץ אותו למיליון חתיכות, במקום זאת יצרנו צורה אחרת - שקדים!" אס. אמר פרופ 'אבי.

"היינו המומים, זו הפעם הראשונה בעולם שאור רנטגן יצר למעשה סוג חדש של שלב קריסטל", אמר פרופסור חבר קוויני, מבית הספר לפיזיקה באוניברסיטת מלבורן.

"למרות שזה נשאר יציב רק עבור חלק זעיר של שנייה, ראינו כי המדגם של מאפיינים פיזיים, כימיים השתנה באופן דרמטי, מן הצורה המקורית שלה, " הוא אמר.

"שינוי זה אומר כי כאשר אנו משתמשים XFELs עבור ניסויים קריסטלוגרפיה נצטרך לשנות את הדרך לפרש את הנתונים.התוצאות לתת את המדע בן 100 של קריסטלוגרפיה כיוון חדש, מרגש, " Assoc. אמר פרופ 'אבי.

"כיום, קריסטלוגרפיה היא הכלי שבו משתמשים ביולוגים ואימונולוגים כדי לחקור את פעולתם הפנימית של חלבונים ומולקולות - מכונות החיים, היכולת לראות מבנים אלה בדרכים חדשות תעזור לנו להבין את האינטראקציות בגוף האדם, דרכים לפיתוח תרופות ".

menu
menu