IBM делает первый 3D снимок молекулярного соединения

    image
    Так выглядит молекула до обработки фотографии

    image
    Так после компьютерной обработки

    Это стало возможным только благодаря вот этому микроскопу.
    Русская страница wiki про микроскоп
    Что ж квантовые компьютеры не за горами)))
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 86

      +121
      Оказалось, что шарики не цветные, как в учебниках по химии))))
        +55
        Просто фотография ч/б :-)
          +8
          А она принципиально не может быть цветной — по той же причине, по какой возможности нормальной оптической микроскопии ограничены длиной световой волны. А если учесть, что цвет — это то, что видит наш глаз, то атомы вообще не могут быть цветными =)
            +56
            Нет, ну кто бы мог подумать.
              +14
              У атомов может быть спектр излучения света, в т.ч. и на видимых глазу длинах волн. Таким же длинам волн точнее спектру), информация о которых поступает через 3 вида колбочек на сетчатке, мозг ставит в соответствие цвета.
              Ваш КО.
                +1
                *(точнее спектру)
                  0
                  не атомы по отдельности, но молекулы в целом излучают поглощенный спектр.
                  кстати говоря на это влияет количество и расположение двойных (тройных) связей.
                  такто)))
                    0
                    *если конечно мы все еще говорим про органику что на фотке.
                      +1
                      Да, невнимательно прочел эту поправку, конечно спектр простых атомов будет отличаться от спектра этой молекулы, должно возрасти количество орбит, что сильно украсит спектр. В твердом теле, на сколько помню, спектр будет еще менее дискретен. Начал разговор про атомы, чтобы быть КО и не лезть в дебри.
                        0
                        Судя по всему глазом мы видим отраженный от поверхности тел спектр "-" (минус) поглощенный молекулами (атомами) этой поверхности спектр.
                        Причем поглощенные фотоны заставляют электроны переходить на более высокие энергетические состояния.
                        И по идеи все это (или часть))) должно в конечном итоге превратиться в тепловое движение.
                        Эх, в бытность свою студентом не особо дружил с физ.химией, потому 100500пудово утверждать не могу.
                          0
                          Если переходить от физики к оптике то правильнее будет сказать, что отраженный свет — это падающий на объект минус поглощенный (еще можно отсечь свет, который отражается не по прямым углом а рассеивается).
                      +1
                      Если не ошибаюсь, то даже отдельный атом может поглощать и излучать кванты. При этом его электроны переходят на более высокие и низкие орбиты соответственно. Длина волны излученного кванта жестко зависит от того, с какой на какую орбиту перескочил электрон. Поправьте пожалуйста, если не прав, самому интересно как обстоит на самом деле.
                    0
                    > А если учесть, что цвет — это то, что видит наш глаз

                    Отличное определение. А если я дальтоник? На самом деле цвет это длина волны отраженного света. В этом плане я не понимаю почему у молекул не может быть цвета. Они ведь тоже могут его поглощать/отражать.
                      0
                      Спектральный анализ планет какбы говорит нам, что атомы и молекулы веществ имеют свой цвет.
                        +2
                        Может быть свет не может отразиться от атома, потому что огибает его?
                          0
                          Тогда бы мы, как мне кажется, вообще не смогли бы разглядеть атомы в микроскопах. Хотя я точно не знаю как «смотрят» на атомы.
                            0
                            Я тоже не знаю, поэтому не утверждаю однозначно.
                              0
                              Тогда мы бы не смогли увидеть вообще ничего. Все ведь состоит из атомов и молекул.
                                –1
                                Логично
                                +1
                                Есть несколько видов микроскопов.
                                Сканирующий атомно-силовой микроскоп
                                Сканирующий туннельный микроскоп
                                Принцип весьма простой. Иголка движется по поверхности, а все поверхности не идеально ровные, и датчики фиксируют насколько глубоко иголка «проваливается». Конечно иголка не совсем простая, да и поверхности требуют предварительной обработки.
                                  +1
                                  Это всё к тому что спектр излучения не фиксируется. Фиксируются «перепады высот». И понятное дело никаких цветных фотографий. :)
                              0
                              > я не понимаю почему у молекул не может быть цвета

                              Во-первых, я говорил про атомы ;) Длина волн для видимого диапозона — 400-700 нм. Диаметр атома — не более 1 нм. Последние разработки в области оптической микроскопии дают разрешение аж 10 нм. Мы можем видеть цвет множества атомов как совокупности (поверхность/вещество, а также крупные молекулы, например, белковые), но не сможем различить отдельные, такие, как, например, H2O. И дальтонизм тут ни разу не причем.
                                +5
                                >>Диаметр атома — не более 1 нм
                                Это справедливо для не-ридберговского вещества. В состоянии Ридберга размер 1го атома может достигать 0.01мм. Так что он может быть и цветным альтернативно окрашенным.

                                P.S. Напомнило вот что: «а синус в военное время может достигать 2х, а в соответствии с секретными указаниями командования, иногда и 4х».
                                  –1
                                  Цвета у вещества в принципе нет. То что мы видим (цвет материалов) это фотоны прошедшие через материал и изменившие свою длину волны; так как у разных материалов различное межплоскостное расстояние и размер ядер, то длина волны фотона на выходе различная.
                                    +1
                                    вы бредите. Фотон не может изменить свою длинну волны. Он может быть поглощён и затем вещество может испустить другой фотон другой длинны. Но это, простите, люминесценция, мы тут вообще о другом говорили…
                                      0
                                      Он может быть поглощён и затем вещество может испустить другой фотон другой длинны.
                                      Сударь, учите матчасть (хотя бы общее представление).

                                      Про эффект люминесценции я вообще ни слова не сказал.
                                      Под веществом я полагал атомы (молекулы).
                                        0
                                        Сударь, что затсавляет вас думать что я недостаточно хорошо знаю матчасть?

                                        Я в курсе что вы ни слова не сказали про эффект люминесценции, однако это единственный вариант, хотябы с натяжкой подходящий под ваше «фотон прошедший через материал и изменивший длинну волны».

                                        А куда, простите, по вашей теории девается или откуда берется недостаток/избыток длинны волны, когда фотон, кхм, её меняет?
                                          –1
                                          Меня расстроило Ваше высказывание: «Фотон не может изменить свою длину волны». Может и ещё как (про явления интерференции и дифракции света знаете?).

                                          Люминесценция — это свечение вещества при/после воздействии(я) на него какой-либо энергии (от воздействия силы до облучения). И никакого отношения к моему высказыванию не имеет.
                                            0
                                            ни явление интерференции, ни дифракции, даже если забыть о том что они более уместны в контексте волновой, а не корпускулярной теории ЭМ волн, не связаны с изменением длинны волны света.

                                            ок, неверно выразился. Раз мы говорим о цвете, давайте тогда рассуждать не о длинне волны, а о частоте, чтобы нельзя было сослаться на явление дисперсии, которое вы, вероятно, имели ввиду.

                                            Можете привести пример, когда после взаимодействия с молекулой вещества фотон изменит свою частоту? Свой, если угодно, цвет.
                                              0
                                              Причем тут дисперсия? Мне кажется я не очень чётко/верно высказываю свои мысли, а Вы их ещё и не столь чётко/верно толкуете.

                                              Фотоны могут быть рассмотрены как частицы, всегда движущиеся со скоростью света ~c, даже в веществе, но испытывающие смещение фазы (запаздывание или опережение) из-за взаимодействия с атомами, которые изменяют их длину волны и импульс, но не скорость (не берём явление дисперсии).
                                              Фотоны также могут быть поглощены (но не всегда) ядрами, атомами или молекулами, спровоцировав таким образом переход между их энергетическими состояниями.
                                                0
                                                какое это всё отношение имеет к цвету вещества?
                                        –1
                                        ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BD
                                        0
                                        цвет который мы видим не проходит через материал, а отражаеться. и да никто длинну волны не меняет и материал при этом не испускает фотонов.
                                    –1
                                    спасибо, кэп!
                                      –2
                                      я вижу слона. Слон — это цвет?
                                        0
                                        да он вообще длинну волны не мерит, он вандервальсовы силы смотрит.
                                          –1
                                          Спасибо, кэп
                                            0
                                            а если учесть, что все волна, то они вообще не могут быть шариками :)
                                          +3
                                          «А власти скрывают»!
                                            +1
                                            И то что это действительно шарики!
                                              –4
                                              а нас учили по учебникам, где углерод имеет тетраэдрическую форму…
                                            +8
                                            давно уже было возможно благодаря фотошопу)
                                              +5
                                              реально на рендер смахивает)
                                                +16
                                                Все же знают что между атомами есть палочки! Это не рендер! Это фото!!1)
                                              +11
                                              Официальные материалы пресс-релиза IBM Research — Zurich:

                                              Фотографии.
                                              Видео (YouTube, англ.).
                                              Собственно статья (Science Magazine).

                                              PS: второе изображение — лишь модель, а не обработка фото.
                                                +1
                                                пасиб за видео
                                              • UFO just landed and posted this here
                                                  +1
                                                  почему на фотографии левый и правый края ярче чем связи в центре, например, а на модели все одинаково выглядит?
                                                    0
                                                    ну модель — это сферический конь в вакууме и на модели не показывается смещение электронной плотности. Скорее всего где-то так можно объяснить.
                                                      +3
                                                      у инженера слева настольная лампа была включена :)
                                                        0
                                                        а справа?
                                                          0
                                                          а справа обязательно кто-то свечку держал
                                                        0
                                                        Потому что левый и правый края этой молекулы действительно отличаются от того, что в центре: там иная электронная плотность в молекулярных орбиталях, например. С помощью атомно-силового микроскопа такие детали увидеть удалось (и в этом главное достижение, а не в построении какой-то там модели).
                                                        Вторая картинка, на мой взгляд, вообще нарисована в каком-нибудь редакторе (типа Chem3D или HyperChem) и отображает тупо расположение атомов и связи между ними с помощью упрощенной модели. Естественно никаких специфических деталей строения на ней нет (она для этого и не предназначена). Кстати, такие модели любой может рисовать по 1000 штук день без усилий.
                                                          0
                                                          Все верно.
                                                          Как я понял процесс «снимка» довольно длительный, там ведь иглой прям по молекуле водят.
                                                          Однако почему на фотке молекула не симметрична?
                                                          0
                                                          Модель отражает структуру связей и больше ничего.
                                                          А яркость на фотке — плотность общего электронного облака.
                                                          Плотность смещается из-за вот этого.
                                                          0
                                                          Что то это не сильно походит на то, о чем нам говорили в школе… Модель то понятно, что это рендер, ну даже и сам снимок…
                                                            +4
                                                            О как. Я думал палочки (атомарные связи) в бензольных кольцах — чисто условно-схематичный элемент. А оказывается молекула на фотке один в один как на схеме. Пацан на видео тоже прифигел :)
                                                            • UFO just landed and posted this here
                                                                +1
                                                                Ну, так то это не бензольное кольцо, но в остальном да… прифигеть можно :)
                                                                  0
                                                                  Там система с бензольным кольцом очень схожая: то же сопряжение p-орбиталей на всю молекулу.
                                                                +1
                                                                Для квантового компьютера важна поддержка когерентного состояния большой системы, состоящей из квантовых подсистем. Размер же самих квантовых систем роли большой не играет.

                                                                А ещё ожидание квантового компьютера публикой малопонятно :) Ваша любимая база данных быстрее работать не станет, и любимый 3D-движок не начнёт выдавать умопомрачительные FPS. Из практически полезных применений квантовых вычислений пока есть только факторизация больших чисел.
                                                                  +1
                                                                  … и, например, быстрый взлом текущих надежных систем шифрования… так что действительно малопонятно.

                                                                  P.S. если квантовый компьютер будет с умопомрачительным количеством кубит (сравнимым с объемами БД) то вполне даже и для баз данных подойдет, и для графики и для искусственного интеллекта и для черта в ступе…
                                                                    0
                                                                    Вот ключевое слово 'если', а он будет? Как-то это сомнительно выглядит, imho.
                                                                    0
                                                                    For some problems, quantum computers offer a polynomial speedup. The most well-known example of this is quantum database search, which can be solved by Grover's algorithm using quadratically fewer queries to the database than are required by classical algorithms.

                                                                    Отсюда en.wikipedia.org/wiki/Quantum_computer

                                                                    То есть как раз таки поиск в БД одна из проблем для котрой квантовый компьютер может обеспечить значительное увеличение производительности.
                                                                    +5
                                                                    По ссылке на микроскоп ожидал увидеть монстра высотой 2..3 этажа здания.
                                                                    А увидел небольшой настольный прибор.
                                                                    Да, физика уже не та :))
                                                                      +1
                                                                      Люди, у нас в подмосковном Зеленограде такие микроскопы пачками делают и уже довольно давно. Возможно, они не умеют делать 3D изображения, но кристаллическую решётку фоткают. Мне товарищ присылал фотографию с неприличным словом, там размеры были 2х4 мкм.
                                                                        +1
                                                                          +2
                                                                          А тут 2*4 ангстрема.

                                                                          НТМДТ контора, конечно, известная, но настолько high-resolution AFM они и близко не делают.
                                                                          0
                                                                          Интересно, почему два крайних круга светятся? Компьютер это никак не учитывает.
                                                                          Такое чувство что это две метки для глаз на стерео картинке со скрытым изображением, нужно только правильно сфокусироваться
                                                                            +1
                                                                            По краям светится т.к. энергетически эти участки более насыщены (4 ковалентно полярных связей, против 2 на остальной цепочке)
                                                                              0
                                                                              Я тоже об этом подумал, только сформулировал не так. Я решил что раз концы не закрепленные то должны дребезжать больше чем бензольные кольца, которые со всех сторон схвачены :) Именно дребезжать :) из-за валентных электронов которые летают себе и ищут за что бы схватиться :)
                                                                            +1
                                                                            Чья молекула то?
                                                                              +1
                                                                              Навскидку пентацин.
                                                                                +1
                                                                                Т.е. пентацен.
                                                                                +1
                                                                                это не их молекула, они только разместили объяву
                                                                                –1
                                                                                не впечатлило, рендер и есть рендер…
                                                                                топикстартер, вообще, привет кэпу
                                                                                  +1
                                                                                  Автор, дайте ссылку на русскую Википедию.
                                                                                  Атомно-силовая микроскопия давно уже не фантастика. Изобрели в США в компании IBM для анализа кристаллов кремния. Как уже написали выше, в России эти микроскопы делают в Зеленограде.
                                                                                  Этот вид микроскопии активно используют в биологии. Есть снимки каналов в клеточных мембранах, снимки ДНК, и т.д.
                                                                                    0
                                                                                    Но если честно, то разрешение по XY у атомно-силовой микроскопии больное место.
                                                                                    Для анализа структуры молекул используют ЯМР и рентгеноструктурный анализ.
                                                                                    +1
                                                                                    скоро вот 25 лет технологии будет) свежо да)

                                                                                    да и это не фотография, АСМ впринципе не может делать фотографии.
                                                                                      –1
                                                                                      Не знаю как вы, а я посмотрел на это фото 2 минуты не отрываясь и впал в транс)) Молекулы съели мои глаза.
                                                                                        0
                                                                                        А в чем преимущество этого микроскопа перед электронными микроскопами? Электронный микроскоп высокого разрешения (HTEM) позволяет получать изображение такого же качества. И так же при обработке программой DigitalMicrograph преобразуется точно так же. Кроме того, он позволяет получать картинку из снимка обратной решетки.
                                                                                          0
                                                                                          получает топографию поверхнсоти, электронный микрсокоп тень от возвышенностей)
                                                                                            0
                                                                                            для разный задач приборы
                                                                                            0
                                                                                            вот откуда Audi взяли свой новый логотип!
                                                                                              +1
                                                                                              Когда-то давно видел вот эту ссылочку: teachmen.csu.ru/others/Laboratory/Belenkov/Belenkov.htm
                                                                                              Там тоже есть фотки атомов, только без обработки.
                                                                                                0
                                                                                                мдя… мы это на уроках химии видели еще лет 10 назад… удивили можно сказать :)

                                                                                                Only users with full accounts can post comments. Log in, please.