ด้วยเทคนิคการระเบิด นักวิจัยในญี่ปุ่นได้ผลิตเพชรนาโนที่เล็กที่สุดจนถึงปัจจุบัน โดยสามารถตรวจสอบความแตกต่างของอุณหภูมิในระดับจุลภาคในสภาพแวดล้อมโดยรอบได้ ด้วยการควบคุมการระเบิดอย่างระมัดระวัง ตามด้วยกระบวนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน iและทีมงานที่มหาวิทยาลัยเกียวโตได้ประดิษฐ์เพชรนาโนเรืองแสงที่มีขนาดเล็กกว่าที่ผลิตด้วยเทคนิคที่มีอยู่ประมาณ 10 เท่า
นวัตกรรมนี้
สามารถปรับปรุงความสามารถของนักวิจัยอย่างมากในการศึกษาความแตกต่างของอุณหภูมิเล็กน้อยที่พบในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตเมื่อเร็ว ๆ นี้ ศูนย์ซิลิกอนแวแคนซี (SiV) ในเพชรได้กลายเป็นเครื่องมือที่มีแนวโน้มดีในการวัดความแปรผันของอุณหภูมิทั่วภูมิภาคระดับนาโน ข้อบกพร่องเหล่านี้เกิดขึ้น
เมื่ออะตอมของคาร์บอนที่อยู่ใกล้เคียง 2 อะตอมในตาข่ายโมเลกุลของเพชรถูกแทนที่ด้วยอะตอมของซิลิคอนเพียงอะตอมเดียว เมื่อฉายรังสีด้วยเลเซอร์ อะตอมเหล่านี้จะเรืองแสงสว่างไสวในช่วงความยาวคลื่นอินฟราเรดที่มองเห็นได้หรือช่วงใกล้อินฟราเรดที่แคบ ซึ่งจุดสูงสุดจะเปลี่ยนไป
ตามอุณหภูมิของเพชรโดยรอบความยาวคลื่นเหล่านี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบทางชีววิทยา เนื่องจากไม่เป็นอันตรายต่อโครงสร้างสิ่งมีชีวิตที่ละเอียดอ่อน ซึ่งหมายความว่าเมื่อเพชรนาโนที่มีศูนย์กลาง SiV ถูกฉีดเข้าไปในเซลล์ พวกมันสามารถตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
ในระดับจุลภาคของการตกแต่งภายในด้วยความแม่นยำในระดับต่ำกว่าเคลวิน ทำให้นักชีววิทยาสามารถศึกษาปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในเซลล์ได้อย่างใกล้ชิดจนถึงตอนนี้ เพชรนาโน SiV ส่วนใหญ่ถูกผลิตขึ้นผ่านเทคนิคต่างๆ ซึ่งรวมถึงการสะสมไอเคมี และการทำให้คาร์บอนแข็งมีอุณหภูมิสูง
และความดันสูง อย่างไรก็ตาม สำหรับตอนนี้ วิธีการเหล่านี้สามารถสร้างเพชรนาโนที่มีขนาดประมาณ 200 นาโนเมตรเท่านั้น ซึ่งยังคงใหญ่พอที่จะทำลายโครงสร้างเซลล์ที่บอบบางได้ในการศึกษาของพวกเขา Mizuochi และทีมได้พัฒนาวิธีการทางเลือก โดยในขั้นแรก พวกเขาผสมซิลิกอนเข้ากับส่วนผสม
ของวัตถุ
ระเบิดที่คัดสรรมาอย่างดี หลังจากจุดชนวนส่วนผสมในบรรยากาศ CO 2แล้ว พวกเขาบำบัดผลิตภัณฑ์จากการระเบิดด้วยกระบวนการหลายขั้นตอน ซึ่งรวมถึง: ขจัดเขม่าและสิ่งสกปรกที่เป็นโลหะด้วยกรดผสม เจือจางและล้างผลิตภัณฑ์ด้วยน้ำปราศจากไอออน และเคลือบนาโนไดมอนด์ที่ยังคงอยู่ด้วย
พอลิเมอร์ที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ สุดท้าย นักวิจัยใช้เครื่องหมุนเหวี่ยงเพื่อกรองเพชรนาโนที่มีขนาดใหญ่กว่า ผลลัพธ์ที่ได้คือชุด ทรงกลมที่มีขนาดเฉลี่ยประมาณ 20 นาโนเมตร: นาโนไดมอนด์ที่เล็กที่สุดที่เคยใช้เพื่อแสดงเทอร์โมมิเตอร์โดยใช้ข้อบกพร่องของโครงตาข่ายโฟโตลูมิเนสเซนต์ จากการทดลอง
ความสำเร็จของวิธีการนี้เป็นการเปิดประตูสำหรับเทอร์โมมิเตอร์แบบไม่รุกรานที่มีรายละเอียดมากขึ้นจากภายในเซลล์ ต่อไป ทีมงานตั้งเป้าที่จะเพิ่มจำนวนศูนย์ SiV ในเพชรนาโนแต่ละเม็ด ทำให้พวกมันมีความไวต่อสภาพแวดล้อมทางความร้อนมากยิ่งขึ้น ด้วยการปรับปรุงเหล่านี้ นักวิจัยหวังว่าโครงสร้างเหล่านี้
สามารถนำมาใช้เพื่อศึกษาออร์แกเนลล์ ซึ่งเป็นหน่วยย่อยของเซลล์ที่เล็กกว่าและบอบบางกว่า ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดหลายชุด มิซูโอจิและเพื่อนร่วมงานสังเกตการเปลี่ยนแปลงเชิงเส้นที่ชัดเจนในสเปกตรัมโฟโตลูมิเนสเซนต์ของเพชรนาโนของพวกเขา
เนื่องจาก
การกระวนกระวายใจใด ๆ จากเครื่องจักรที่เคลื่อนไหวอาจทำให้เลนส์สั่นและทำให้ภาพเบลอ ด้วยเหตุนี้ ตู้แช่เย็นของ JWST จึงประกอบด้วยชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวเพียงสองส่วน:พลิกโฉมวิทยาศาสตร์ มองลึกเข้าไปในจักรวาลมากกว่าที่เคยเป็นมา ในโปรตอน”ความแตกต่างที่ไม่เป็นศูนย์ระหว่างสิ่งเหล่านี้
หนึ่งในภารกิจหลักทางวิทยาศาสตร์ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ (JWST) คือการสำรวจทุ่งลึกฮับเบิลอีกครั้ง ภาพที่มีชื่อเสียงเหล่านี้เป็นผลผลิตจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่เจาะลึกเข้าไปในอดีตของเอกภพของเรามากที่สุด บันทึกแสงที่ปล่อยออกมาเมื่อ 13.2 พันล้านปีก่อน
และเปลี่ยนสีได้มากถึง 12 เท่าเมื่อการขยายตัวของเอกภพนำพากาแลคซีเก่าแก่ที่อยู่ห่างไกลเหล่านี้ ห่างจากเรา ด้วยกระจกปฐมภูมิที่ใหญ่ขึ้น (6.5 ม. เทียบกับฮับเบิล 2.4 ม.) ทำให้ JWST สามารถมองเห็นย้อนเวลาได้ไกลยิ่งขึ้น ถ่ายภาพวัตถุเป็นประจำที่เรดชิฟต์ 15 และมองเห็นบางส่วนที่เรดชิฟต์
ระหว่าง 25 ถึง 30 ในบางครั้ง ตามข้อมูลของจอห์น เมเธอร์ จากศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดของนาซา
วัตถุที่เรดชิฟต์เหล่านี้จะปรากฏเมื่อ 13,500 ล้านปีก่อน หรือเพียง 300 ล้านปีหลังบิกแบง กาแล็กซีใด ๆ ในหมู่พวกมันจะเป็นกาแล็กซีแรก ๆ ที่มีอยู่ ซึ่งอาจทำให้มันยากต่อการสังเกต: แบบจำลองการก่อตัว
กาแลคซีที่เป็นที่นิยมในปัจจุบันเกี่ยวข้องกับกาแลคซีขนาดเล็กที่ชนกันและรวมเข้าด้วยกันเพื่อก่อตัวเป็นกาแลคซีที่ใหญ่ขึ้น หมายความว่ามีการทำนายกาแลคซีแรกสุด จะเล็กและสลบไสล อย่างไรก็ตาม มั่นใจว่าการถ่ายภาพพวกเขาอยู่ในขอบเขตที่ JWST เอื้อมถึง “พวกมันไม่คาดว่าจะพบได้ทั่วไป
พวกมันอาจหายากเล็กน้อย และเราอาจต้องใช้โชคในการหาพวกมัน แต่เราจะตามหามันอย่างแน่นอน” เขากล่าวการเห็นดาราจักรแรกเป็นเพียงส่วนหนึ่งของสมการ นักดาราศาสตร์ยังต้องการเข้าใจวงจรชีวิตทั้งหมดของกาแลคซี ตั้งแต่การก่อตัวจนถึงทุกวันนี้ JWST จะมีบทบาทที่นี่เช่นกัน
โดยทำการสังเกตการณ์กาแลคซีตลอดเวลา ซึ่งจะช่วยสร้างภาพที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นว่ากาแลคซีทรงรีและก้นหอยพัฒนาอย่างไร และการก่อตัวของดาวฤกษ์กระตุ้นวิวัฒนาการทางกายภาพและทางเคมีของพวกมันอย่างไร กล้องโทรทรรศน์จะสำรวจบทบาทของสสารมืดในการรวมกาแลคซีเข้าด้วยกัน และผลของการป้อนกลับจากหลุมดำที่ยังคุกรุ่นในการควบคุมการก่อตัวของดาวฤกษ์
แนะนำ 666slotclub / hob66
