Banyak orang normal tidak akan menyadari bahwa ilmu pengetahuan tidak pernah mampu merontgen satu atom pun.

Pemindai sinkrotron terbaik saat ini yang dapat mengelola adalah pencitraan sinar-X — sekitar 10.000 atom — tetapi sinyal yang dihasilkan oleh satu atom terlalu lemah untuk detektor konvensional. Sejauh ini.

Prestasi tersebut dicapai berkat instrumen sinkrotron yang dibuat khusus di Argonne National Laboratory di Illinois menggunakan teknik yang dikenal sebagai SX-STM (Synchrotron X-ray Scanning Tunneling Microscopy).

Para peneliti di balik terobosan tersebut mengatakan hal itu membuka jalan untuk menemukan obat bagi penyakit-penyakit besar yang mengancam jiwa, pengembangan komputer kuantum ultracepat, dan kemajuan lain dalam ilmu material dan lingkungan.

Atom adalah partikel yang membangun molekul, dan batas dimana zat apa pun dapat terurai secara kimiawi. Dalam sebuah bola golf terdapat banyak sekali bola golf yang bisa dimasukkan ke dalam tanah.

SX-STM sekarang dapat menskalakannya ke tingkat yang sangat kecil. Prestasi tersebut digambarkan sebagai “cawan suci” fisika, dan impian lama Profesor OSU Saw Wai Hla, penulis utama makalah yang menjelaskan penemuan tersebut.

“Atom dapat dicitrakan secara rutin dengan mikroskop probe pemindaian – tetapi tanpa sinar-X, seseorang tidak dapat mengetahui terbuat dari apa,” jelas Dr. Hla. Kami sekarang dapat mendeteksi dengan tepat jenis atom tertentu, satu atom pada satu waktu, dan kami dapat secara bersamaan mengukur keadaan kimianya. Penemuan ini akan mengubah dunia.”

Sejak ditemukan oleh Roentgen pada tahun 1895, sinar-X telah digunakan dalam banyak aplikasi dan bidang, mulai dari pemeriksaan medis hingga pemeriksaan keamanan di bandara.

Terobosan besar lainnya: Perangkat implan otak baru dapat mengembalikan fungsi pada anggota tubuh yang lumpuh

Mars rover Curiosity NASA dilengkapi dengan mesin sinar-X untuk memeriksa formasi batuan.

Penggunaan penting sinar-X dalam sains adalah untuk menentukan jenis bahan dalam sampel. Selama bertahun-tahun, jumlah bahan dalam sampel yang diperlukan untuk deteksi sinar-X telah sangat berkurang berkat pengembangan sinar-X sinkrotron.

SX-STM mengumpulkan elektron tereksitasi, partikel di permukaan luar atom yang bergerak di sekitar proton dan neutron di dalamnya, dan spektrum yang dihasilkan dengan cara ini seperti sidik jari yang memungkinkan pendeteksian atom secara akurat.

Lebih banyak berita fisika: Matematikawan Temukan Bentuk ‘Einstein’ yang Sulit Dipahami: ‘Keajaiban yang Mengganggu Sistem’

“Teknik yang digunakan, dan konsep yang ditunjukkan dalam penelitian ini, telah membuka cakrawala baru dalam sains sinar-X dan studi skala nano,” kata penulis utama Tululop Michael Ajay, mahasiswa PhD di Ohio State.

“Terlebih lagi, menggunakan sinar-X untuk mendeteksi dan mengkarakterisasi atom individu dapat merevolusi penelitian dan menghasilkan teknologi baru di berbagai bidang seperti informasi kuantitatif dan deteksi elemen jejak dalam penelitian lingkungan dan medis, untuk beberapa nama.”

“Pencapaian ini juga membuka jalan bagi perangkat canggih dalam ilmu material.”

Bagikan cawan suci fisika yang menarik ini dengan teman-teman ilmuwan Anda…