Открыт метод спектроскопии, который позволяет обнаруживать мельчайшие различия между молекулами

Автоматически добавлена на сайт: 8 янв 2025, 17:58



Исследователи из Школы инженерии и прикладных наук Пенсильванского университета (Penn Engineering) совершили прорыв в области молекулярной спектроскопии, разработав метод, позволяющий обнаруживать сигналы от отдельных атомов. С 1950-х годов учёные использовали радиоволны для выявления молекулярных «отпечатков» неизвестных материалов, что находило применение в различных областях — от МРТ-сканирования человеческого тела до обнаружения взрывчатых веществ в аэропортах. Однако традиционные методы основывались на усреднённых сигналах от триллионов атомов, что делало невозможным обнаружение мельчайших различий между отдельными молекулами. Новый метод представляет собой вариацию ядерной квадрупольной резонансной спектроскопии с использованием квантовых сенсоров. «Эта технология позволяет нам изолировать отдельные ядра и выявлять мельчайшие различия в молекулах, которые считались идентичными», — поясняет Ли Бассетт, доцент кафедры электротехники и системной инженерии, директор Квантовой инженерной лаборатории Пенна и ведущий автор исследования. Иллюстрация  различий в нуклеиновых кислотах, обнаруживаемых с помощью формы ядерного квадрупольного резонанса, описанной в работе. Источник: Mathieu Ouellet Открытие произошло случайно во время рутинных экспериментов. Алекс Брейтвейзер, недавний выпускник докторантуры по физике и соавтор исследования, работая с азотно-вакансионными центрами в алмазах, заметил необычные закономерности в данных. «Мы поняли, что наблюдаем не просто аномалию, а прорываемся в новый режим физики, доступный благодаря этой технологии», — отмечает Брейтвейзер, ныне работающий в IBM. Исследование было развито благодаря сотрудничеству с учёными из Делфтского технологического университета в Нидерландах. Объединив опыт в экспериментальной физике, квантовых измерениях и теоретическом моделировании, команда создала метод, способный фиксировать сигналы от отдельных атомов с беспрецедентной точностью. Определение теоретических основ неожиданного экспериментального результата потребовало значительных усилий. «Это похоже на диагностику пациента по симптомам, — объясняет один из исследователей. — Данные указывают на что-то необычное, но часто существует несколько возможных объяснений. Потребовалось немало времени, чтобы прийти к правильному "диагнозу"». Исследователи видят огромный потенциал своего метода для решения актуальных научных задач. Характеризуя ранее с

ЗДЕСЬ МОЖЕТ БЫТЬ ВАША РЕКЛАМА

Разместить рекламу за 5 ₽/день