Budda40 August 28, 2009 at 01:30 AM

IBM делает первый 3D снимок молекулярного соединения

Popular science

Так выглядит молекула до обработки фотографии

Так после компьютерной обработки

Это стало возможным только благодаря вот этому микроскопу.
Русская страница wiki про микроскоп
Что ж квантовые компьютеры не за горами)))

Tags:

атомы

Hubs:

Popular science

+51
748
86
Share
- Copy link
- Facebook
- Twitter
- VK
- Telegram
- Pocket

Руслан Budda40

User

AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

More

Ads

Comments 86

Budda40 August 28, 2009 at 01:36 AM
+121
Оказалось, что шарики не цветные, как в учебниках по химии))))
- Arceny August 28, 2009 at 01:58 AM
  +55
  Просто фотография ч/б :-)
  - Banzeg August 28, 2009 at 07:19 AM
    
    +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 =)
    - vk2 August 28, 2009 at 09:02 AM
      
      +56
      
      Нет, ну кто бы мог подумать.
    - PsySonic August 28, 2009 at 09:17 AM
      
      +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.
      - PsySonic August 28, 2009 at 09:18 AM
        
        +1
        
        *(точнее спектру)
      - ARSolog August 30, 2009 at 01:03 AM
        
        0
        
        не атомы по отдельности, но молекулы в целом излучают поглощенный спектр.
        кстати говоря на это влияет количество и расположение двойных (тройных) связей.
        такто)))
        
        ARSolog August 30, 2009 at 01:09 AM
        
        0
        
        *если конечно мы все еще говорим про органику что на фотке.
        
        PsySonic August 30, 2009 at 11:59 AM
        
        +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.
        
        ARSolog August 31, 2009 at 01:56 PM
        
        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.
        
        PsySonic September 1, 2009 at 09:14 AM
        
        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).
        
        PsySonic August 30, 2009 at 11:45 AM
        
        +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.
    - DmitriKadykov August 28, 2009 at 09:17 AM
      
      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.
      - Dr_Logic August 28, 2009 at 10:14 AM
        
        0
        
        Спектральный анализ планет какбы говорит нам, что атомы и молекулы веществ имеют свой цвет.
      - nobr August 28, 2009 at 10:24 AM
        
        +2
        
        Может быть свет не может отразиться от атома, потому что огибает его?
        
        Mort August 28, 2009 at 11:29 AM
        
        0
        
        Тогда бы мы, как мне кажется, вообще не смогли бы разглядеть атомы в микроскопах. Хотя я точно не знаю как «смотрят» на атомы.
        
        nobr August 28, 2009 at 11:34 AM
        
        0
        
        Я тоже не знаю, поэтому не утверждаю однозначно.
        
        Crazybot August 28, 2009 at 12:24 PM
        
        0
        
        Тогда мы бы не смогли увидеть вообще ничего. Все ведь состоит из атомов и молекул.
        
        Mort August 28, 2009 at 01:56 PM
        
        –1
        
        Логично
        
        Morozhko August 28, 2009 at 12:27 PM
        
        +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.
        
        Morozhko August 28, 2009 at 12:28 PM
        
        +1
        
        Это всё к тому что спектр излучения не фиксируется. Фиксируются «перепады высот». И понятное дело никаких цветных фотографий. :)
      - Banzeg August 28, 2009 at 10:43 AM
        
        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.
        
        sse August 28, 2009 at 11:26 AM
        
        +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».
        
        af_sergey August 28, 2009 at 12:53 PM
        
        –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.
        
        Caesar August 28, 2009 at 04:08 PM
        
        +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…
        
        af_sergey August 28, 2009 at 09:40 PM
        
        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).
        
        Caesar August 28, 2009 at 09:53 PM
        
        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?
        
        af_sergey August 28, 2009 at 10:04 PM
        
        –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.
        
        Caesar August 28, 2009 at 10:19 PM
        
        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.
        
        af_sergey August 28, 2009 at 10:32 PM
        
        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.
        
        Caesar August 29, 2009 at 12:03 AM
        
        0
        
        какое это всё отношение имеет к цвету вещества?
        
        af_sergey August 28, 2009 at 09:46 PM
        
        –1
        
        ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BD
        
        ksider August 28, 2009 at 04:14 PM
        
        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.
    - salmin August 28, 2009 at 09:52 AM
      
      –1
      
      спасибо, кэп!
    - strk August 28, 2009 at 09:53 AM
      
      –2
      
      я вижу слона. Слон — это цвет?
    - ksider August 28, 2009 at 03:56 PM
      
      0
      
      да он вообще длинну волны не мерит, он вандервальсовы силы смотрит.
    - Captcha August 29, 2009 at 11:10 AM
      
      –1
      
      Спасибо, кэп
    - aspect September 3, 2009 at 06:52 PM
      
      0
      
      а если учесть, что все волна, то они вообще не могут быть шариками :)
- vk2 August 28, 2009 at 09:01 AM
  +3
  «А власти скрывают»!
- cyb_o August 28, 2009 at 09:27 AM
  +1
  И то что это действительно шарики!
  - qmax August 28, 2009 at 10:10 AM
    
    –4
    а нас учили по учебникам, где углерод имеет тетраэдрическую форму…
ayurganov August 28, 2009 at 02:15 AM
+8
давно уже было возможно благодаря фотошопу)
- sultee August 28, 2009 at 02:29 AM
  +5
  реально на рендер смахивает)
  - shergin August 28, 2009 at 09:17 AM
    
    +16
    Все же знают что между атомами есть палочки! Это не рендер! Это фото!!1)
Habroche August 28, 2009 at 02:45 AM
+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.
- af_sergey August 28, 2009 at 12:59 PM
  +1
  пасиб за видео
UFO just landed and posted this here
hoglet August 28, 2009 at 05:41 AM
+1
почему на фотографии левый и правый края ярче чем связи в центре, например, а на модели все одинаково выглядит?
- Dreammaker August 28, 2009 at 06:05 AM
  0
  ну модель — это сферический конь в вакууме и на модели не показывается смещение электронной плотности. Скорее всего где-то так можно объяснить.
- romanoza August 28, 2009 at 08:27 AM
  +3
  у инженера слева настольная лампа была включена :)
  - stas_agarkov August 28, 2009 at 11:57 PM
    
    0
    а справа?
    - romanoza August 30, 2009 at 12:06 AM
      
      0
      
      а справа обязательно кто-то свечку держал
- SeLarin August 28, 2009 at 01:18 PM
  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.
  - ARSolog August 30, 2009 at 01:23 AM
    
    0
    Все верно.
    Как я понял процесс «снимка» довольно длительный, там ведь иглой прям по молекуле водят.
    Однако почему на фотке молекула не симметрична?
- alexzzam August 28, 2009 at 01:56 PM
  0
  Модель отражает структуру связей и больше ничего.
  А яркость на фотке — плотность общего электронного облака.
  Плотность смещается из-за вот этого.
easy August 28, 2009 at 05:46 AM
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…
olegkrasnov August 28, 2009 at 06:07 AM
+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
- maxkhim August 28, 2009 at 09:19 AM
  +1
  Ну, так то это не бензольное кольцо, но в остальном да… прифигеть можно :)
  - SeLarin August 28, 2009 at 01:20 PM
    
    0
    Там система с бензольным кольцом очень схожая: то же сопряжение p-орбиталей на всю молекулу.
mikhanoid August 28, 2009 at 07:35 AM
+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.
- rPman August 28, 2009 at 08:30 AM
  +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…
  - mikhanoid August 28, 2009 at 11:57 AM
    
    0
    Вот ключевое слово 'если', а он будет? Как-то это сомнительно выглядит, imho.
- vgrichina August 29, 2009 at 12:16 AM
  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.
Alexlexandr August 28, 2009 at 08:37 AM
+5
По ссылке на микроскоп ожидал увидеть монстра высотой 2..3 этажа здания.
А увидел небольшой настольный прибор.
Да, физика уже не та :))
skyogre August 28, 2009 at 08:53 AM
+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.
- skyogre August 28, 2009 at 08:54 AM
  +1
  Во: www.ntmdt.ru/product/spm-accessories
- theschmidts August 28, 2009 at 12:16 PM
  +2
  А тут 2*4 ангстрема.
  
  НТМДТ контора, конечно, известная, но настолько high-resolution AFM они и близко не делают.
hox August 28, 2009 at 09:22 AM
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
- maxkhim August 28, 2009 at 10:20 AM
  +1
  По краям светится т.к. энергетически эти участки более насыщены (4 ковалентно полярных связей, против 2 на остальной цепочке)
  - EvilGen August 28, 2009 at 11:26 AM
    
    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 :)
vedensky August 28, 2009 at 11:07 AM
+1
Чья молекула то?
- maxkhim August 28, 2009 at 11:15 AM
  +1
  Навскидку пентацин.
  - maxkhim August 28, 2009 at 11:20 AM
    
    +1
    Т.е. пентацен.
- SegaZero August 28, 2009 at 11:19 AM
  +1
  это не их молекула, они только разместили объяву
handymade August 28, 2009 at 11:30 AM
–1
не впечатлило, рендер и есть рендер…
топикстартер, вообще, привет кэпу
Emin August 28, 2009 at 12:35 PM
+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.
- Emin August 28, 2009 at 12:42 PM
  0
  Но если честно, то разрешение по XY у атомно-силовой микроскопии больное место.
  Для анализа структуры молекул используют ЯМР и рентгеноструктурный анализ.
ksider August 28, 2009 at 03:54 PM
+1
скоро вот 25 лет технологии будет) свежо да)

да и это не фотография, АСМ впринципе не может делать фотографии.
Nigatiff August 28, 2009 at 04:17 PM
–1
Не знаю как вы, а я посмотрел на это фото 2 минуты не отрываясь и впал в транс)) Молекулы съели мои глаза.
sveg August 28, 2009 at 05:07 PM
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.
- ksider August 28, 2009 at 11:26 PM
  0
  получает топографию поверхнсоти, электронный микрсокоп тень от возвышенностей)
- ksider August 28, 2009 at 11:27 PM
  0
  для разный задач приборы
MaxChe August 28, 2009 at 05:30 PM
0
вот откуда Audi взяли свой новый логотип!
Spo1ler August 29, 2009 at 12:30 AM
+1
Когда-то давно видел вот эту ссылочку: teachmen.csu.ru/others/Laboratory/Belenkov/Belenkov.htm
Там тоже есть фотки атомов, только без обработки.
lotas August 29, 2009 at 02:40 AM
0
мдя… мы это на уроках химии видели еще лет 10 назад… удивили можно сказать :)