Molto più che nano, nano nano

Costerà 100 milioni di dollari e sarà il primo microscopio al mondo capace di mettere a fuoco qualcosa di molto più piccolo di un atomo di idrogeno. Un passo avanti fondamentale per le nanotecnologie

Washington (USA) - Ci sono i fondi governativi del Dipartimento dell'Energia americano a monte di uno dei più ambiziosi progetti dedicati alla ricerca nanotecnologica, quello della realizzazione di un microscopio di nuova concezione, capace di andare ben al di là degli attuali per catturare quanto c'è di più piccolo, ed oltre. In questi giorni il Dipartimento sta rendendo pubblici i nuovi partner privati del progettone.

Il Transmission Electron Aberration-corrected Microscope, per gli amici TEAM, è un monster da 100 milioni di dollari al cui sviluppo già partecipano cinque laboratori nazionali statunitensi: entro il 2007 il primo TEAM dovrebbe essere attivato presso il Lawrence Berkeley National Laboratory, uno dei più importanti laboratori governativi negli Stati Uniti.

L'interesse verso TEAM è comprensibile. Il nuovo "occhio", infatti, sarà in grado di catturare elementi davvero piccolissimi, riuscendo ad ingrandire e mettere a fuoco dimensioni non superiori alla metà di un atomo di idrogeno, l'atomo più leggero.
Gli esperti che lavorano sul progetto TEAM ormai da diversi anni ritengono che si tratti di uno strumento essenziale per portare ancora più in là la ricerca sulle nanotecnologie, un settore sul quale da qui al 2008 il governo americano intende investire almeno 5 miliardi di dollari.

I nuovi microscopi TEAM consentiranno, spiegano i ricercatori, di indagare sulle proprietà di nanomateriali costruiti su una scala del miliardesimo di metro. Il cuore di TEAM è una lente ottica elettronica capace di superare i limiti delle lenti tradizionali, ossia i 0,5 micrometri, pari a circa un 200esimo del diametro di un capello umano.

Per andare oltre, i microscopi elettronici utilizzano campi magnetici ed elettroni invece di luce e lenti di vetro. Lo scopo finale sarà raggiunto ("ma ci vorrà tempo" - avvertono i ricercatori) quando si riuscirà ad ottenere il massimo dai nuovi microscopi, cioè una visuale pari a pochi picometri, dimensioni inferiori fino a 100 volte rispetto a quelle di un atomo.

In questa pagina sono riprodotte due immagini realizzate dall'Argonne National Lab, uno dei centri di ricerca coinvolti nel progetto TEAM. Quella a sinistra è la migliore visuale che possa essere ottenuta di un diamante con i microscopi più avanzati oggi disponibili. Quella a destra è invece una simulazione di come la stessa superficie, anzi gli stessi atomi, saranno visibili con i nuovi TEAM.
TAG: mondo
34 Commenti alla Notizia Molto più che nano, nano nano
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  • Questi grandi finanziamenti per un "coso" che comunque non ci permetterà di studiare le sostanze organiche, e quindi di curare le malattie. Bella roba.Triste

    Se invece pensassero a rimettere insieme un microscopio di Rife (Royal Raymond Rife), che dava la possibilità di farlo, riuscendo ad ingrandire le cellule in maniera spaventosa....
    Invece no, hanno fatto sparire tutto, gli hanno incendiato il laboratorio e non se ne è più parlato.Triste

    Rimangono solo le fotografie. Bella roba.
    Ci sono troppi interessi in campo farmaceutico. Che schifo.Triste

    http://www.xenophilia.com/zb/zb0012.htm

    (qui c'è una bella foto del super-microscopio)




    non+autenticato
  • scusa, ma chi ti impedisce di mettere una cellula sotto le "lenti" di QUEL microscopio?
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    > Questi grandi finanziamenti per un "coso"
    > che comunque non ci permetterà di
    > studiare le sostanze organiche, e quindi di
    > curare le malattie. Bella roba.Triste
    >
    > Se invece pensassero a rimettere insieme un
    > microscopio di Rife (Royal Raymond Rife),
    > che dava la possibilità di farlo,
    > riuscendo ad ingrandire le cellule in
    > maniera spaventosa....
    > Invece no, hanno fatto sparire tutto, gli
    > hanno incendiato il laboratorio e non se ne
    > è più parlato.Triste
    >
    > Rimangono solo le fotografie. Bella roba.
    > Ci sono troppi interessi in campo
    > farmaceutico. Che schifo.Triste
    >
    > www.xenophilia.com/zb/zb0012.htm
    >
    > (qui c'è una bella foto del
    > super-microscopio)
    >
    >
    >
    >

    Che stupidagg... Ehm, imprecisioni. Mai preparato un vetrino?
    non+autenticato
  • Non mi sembra di aver letto la parola "nanocosi" nell'articolo...
    Uffa, a me i "nanocosi" piacciono (come termine)!... Non potevate inserirla qua e la' a caso?

    (Lo so, lo so, ora vado nel forum OT...)
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    Modificato dall' autore il 26 aprile 2006 23.31
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    3518
  • presente i bitmap che si possono usare come sfondo del desktop ?
    cmq mi chiedo cosa si intenda per "VEDERE" in questi termini.
    non mi risulta che gi atomi siano "visibili"
    va a finire che vedremo gli elettroni.... ma se non si può sapere dove sono !?!?! (principio di indeterminazione)
    che confusione, beh è tarduccio....
    non+autenticato
  • Quoto al 100% .... sarà bello quando mi faranno vedere un elettrone.... ma poi voglio anche vedere un fotone e un'onda radio LW !

    Plank si starà facendo quattro grosse risate nell'inferno dei Fisici !


    non+autenticato
  • mi sa che e' meglio che studiate daccapo
    l'atomo ha una dimensione (occupa spazio)
    qui riescono a vederne 1
    quando un transistor di 3 atomi ? e un porcio con qualche tera di transistor ( a 10 ghz)_ reali_
    non+autenticato
  • - Scritto da: Anonimo

    > non mi risulta che gi atomi siano "visibili"

    Non nei dettagli, ma se un fotone mi rimbalza su un atomo, posso rilevarlo e mostrarlo come un bel puntino. Non e` granche`, ma dove c'e` il puntino c'e` l'atomo, ecco...

    > va a finire che vedremo gli elettroni.... ma
    > se non si può sapere dove sono !?!?!
    > (principio di indeterminazione)

    Mah, anche un elettrone puo` riflettere un fotone, e apparire come un puntino. Il principio d'indeterminazione dice solo che a quel punto non si puo` piu` sapere dov'e` ORA l'elettrone, visto che il fotone l'ha colpito e spedito via da qualche parte. Oddio, non che poi sia mai stato chiaro cosa volesse dire il principio d'indeterminazione, visti gli sviluppi... ma credo che in origine volesse dire solo quello: niente posizione e velocita` allo stesso tempo. Mah... cosa anche abbastanza comprensibile dopotutto.
    non+autenticato
  • Alla mia domanda "si, ma di cosa sono fatti gli elettroni" scoppiò una risata generale, ma nessuno sapeva rispondere. il docente allora replicò con qualcosa riguardante onde etc.
    Se non ricordo male (sono passati 20 anni!) l'elettrone non è proprio una "particella", quindi.

    C'è qualcuno qui che sa dire qlc di menglio?
  • - Scritto da: The Raptus
    > Alla mia domanda "si, ma di cosa sono fatti
    > gli elettroni" scoppiò una risata
    > generale, ma nessuno sapeva rispondere. il
    > docente allora replicò con qualcosa
    > riguardante onde etc.

    A quanto pare non sei l'unico:

    http://www.google.com/search?hl=en&lr=&q=%22what+e...

    vedi il primo link in particolare... anche se la pagina sembra non esistere più, la cache di Google riporta:

    Two Rice Students Earn Prestigious Beckman Fellowships

    BY LIA UNRAU
    Rice News Staff
    September 2, 1999

    One of Julia Melton's earliest childhood memories is of a conversation with her father about what things are made of. At the time, when quarks--elementary building blocks of the universe--were not part of the common vocabulary, their conversation ended with, "No one knows what electrons are made of, Julia."


    non+autenticato
  • non so gli elettroni ma per quanto riguarda i fotoni sto leggendo un libro (di fisica) in cui l'autore dimostra che la luce si comporta come una particella e non come un onda.
    per dimostrarlo porta vari esempi non spiegabili dalla teoria ondulatoria e dimostra che tutti i vari comportamenti sono spiegabili nella teoria a particelle.
    di cosa siano fatti gli elettroni non so, cmq fanno un bel casino, secondo me sono fati di piomboSorride
    non+autenticato


  • - Scritto da: Anonimo
    > non so gli elettroni ma per quanto riguarda
    > i fotoni sto leggendo un libro (di fisica)
    > in cui l'autore dimostra che la luce si
    > comporta come una particella e non come un
    > onda.
    > per dimostrarlo porta vari esempi non
    > spiegabili dalla teoria ondulatoria e
    > dimostra che tutti i vari comportamenti sono
    > spiegabili nella teoria a particelle.
    > di cosa siano fatti gli elettroni non so,
    > cmq fanno un bel casino, secondo me sono
    > fati di piomboSorride

    da ciò che ricordo io di un corso di fisica fatto molto tempo fa (6-7 anni) il bello dei fotoni era proprio la loro natura duale, ovvero: dipende dall'esperimento

    - se fai un esperimento che possa dimostrare che sono particelle e non onde, l'esperimento riesce
    - se fai un esperimento che possa dimostrare che sono onde e non particelle, l'esperimento riesce pure questoDeluso

    il come, quando e perchè me lo sono dimenticato, ma ricordo che all'epoca non avevo nulla da ridirci.

    Inoltre mi pare che tutta la materia abbia questa duplice natura, solo che la natura particellare di una banana è talmente prevalente sulla sua natura ondulatoria che possiamo considerarla come fatta di particelle. Ma atomi, elettroni e fotoni sono talmente piccoli da rendere la loro natura ondulatoria non più trascurabile, e per quanto riguarda i fotoni, dotati di massa nulla, parte integrante del modello

  • - Scritto da: Whishper
    >
    >
    > - Scritto da: Anonimo
    > > non so gli elettroni ma per quanto
    > riguarda
    > > i fotoni sto leggendo un libro (di
    > fisica)
    > > in cui l'autore dimostra che la luce si
    > > comporta come una particella e non come
    > un
    > > onda.
    > > per dimostrarlo porta vari esempi non
    > > spiegabili dalla teoria ondulatoria e
    > > dimostra che tutti i vari comportamenti
    > sono
    > > spiegabili nella teoria a particelle.
    > > di cosa siano fatti gli elettroni non
    > so,
    > > cmq fanno un bel casino, secondo me sono
    > > fati di piomboSorride
    >
    > da ciò che ricordo io di un corso di
    > fisica fatto molto tempo fa (6-7 anni) il
    > bello dei fotoni era proprio la loro natura
    > duale, ovvero: dipende dall'esperimento
    >
    > - se fai un esperimento che possa dimostrare
    > che sono particelle e non onde,
    > l'esperimento riesce
    > - se fai un esperimento che possa dimostrare
    > che sono onde e non particelle,
    > l'esperimento riesce pure questoDeluso
    >
    > il come, quando e perchè me lo sono
    > dimenticato, ma ricordo che all'epoca non
    > avevo nulla da ridirci.
    Una teoria rivoluzionaria: alla luce di ciò le particelle sono democristiane!
    >
    > Inoltre mi pare che tutta la materia abbia
    > questa duplice natura, solo che la natura
    > particellare di una banana è talmente
    > prevalente sulla sua natura ondulatoria che
    > possiamo considerarla come fatta di
    > particelle. Ma atomi, elettroni e fotoni
    > sono talmente piccoli da rendere la loro
    > natura ondulatoria non più
    > trascurabile, e per quanto riguarda i
    > fotoni, dotati di massa nulla, parte
    > integrante del modello

    A Cicciolina la natura ondulatoria della banana è apparsa chiara e ovvia fin dalla più tenera età, ciononostante ne ha sempre apprezzato e percepito anche le virtù derivanti dalla natura particellare.
    non+autenticato
  • altri autori presentano altrerttanti esperimenti in cui fallisce la spiegazione particellare e vince l' ondulatoria.

    in realtà fermioni e bosoni non sono nè l' uno nè l' altro... sono (ricordate Aristotele Occhiolino ?) una "potenza" in grado di divenire qualunque cosa e di essere dappertutto. E' il principio di sovrapposizione degli stati.
    La sola osservazione fa crollare questa struttura nebbiosa e rende evidente un' unica caratteristica della materia, che è per l' appunto quella che stiano osservando.

    in altre parole, la materia si mostra come onde o particelle a seconda di come noi lo vogliamo - cioè dal tipo di esperimento effettuato.

    mica male, no?

    finalmente hanno deciso di realizzare l' idea di Feynmann che, quando rispondeva ai biologi che si lamentavano dei fisici, tirava in ballo un ideale microscopio 100 volte più potente di quelli dell' epoca, in grado di vedere addirittura gli atomi, risolvendo quindi ogni problema ai suddetti biologi: per determinare il funzionamento di una struttura proteica - ad esempio - sarebbe bastato GUARDARE !!
    non+autenticato
  • > in cui l'autore dimostra che la luce si
    > comporta come una particella e non come un
    > onda.
    > per dimostrarlo porta vari esempi non
    > spiegabili dalla teoria ondulatoria e
    > dimostra che tutti i vari comportamenti sono
    > spiegabili nella teoria a particelle.

    Scusa, ma di che anno è quel libro? Agli inizi del 1900 si affermò sempre di più la teoria del comportamento dualistico della luce: puoi dimostrare che sia la teoria della luce come particella sia quella come onda sono esatte. Hai presente le stelle? Noi siamo in grado di capire di cosa sono fatte dalla luce che arriva sulla terra. Perchè? Diciamo che la luce può essere scomposta (dai raggi gamma fino alle onde radio) e forma delle strisce colorate a seconda del materiale (spettro elettromagnetico). Per spiegare questo possiamo subito pensare alla teoria ondulatoria, a diversa ampiezza e frequenza (lamba*ni=c) otteniamo diversi "fasci". Un esperimento molto semplice per provare la teoria ondulatoria e il fenomeno di rifrazione della luce: un cucchiaino semi-immerso in un bicchiere d'acqua appare spezzato. Altrimenti possiamo dimostrarla grazie ad esperimenti di diffrazione ed interferenza. Se facessimo passare un raggio di luce monocromatica attraverso una fenditura paragonabile al valore della lunghezza del raggio luminoso, e poniamo dietro uno schermo nero, otterremmo delle serie di strisce, alternativamente luminose o nere. Questo offetto è spiegabile solo grazie alla teoria ondulatoria, perchè se l'onda si propagasse come insieme di particelle dovrebbe farlo linearmente, quindi non avremmo bande scure (causate dal frapporsi di onde in modo distruttivo).
    Ora passiamo alla teoria a particelle. Per giustificare gli spettri d'emissione emessi da corpi incandescenti (righe di colori ben distaccate fra loro, mentre in stato normale vi sono dell "sfumature", diciamo), Planck ipotizza che l'energia viaggi sotto forma di quanti (ma fotoni è più specifico), in pratica dei pacchetti d'energia. Esisterebbero dei fotoni blu, altri ultravioletti e così via. E, come prova, abbiamo gli esperimenti di Einstein. Non saprei bene come spiegarla senza grafici o disegnini, comunque in internet sicuramente si trova qualcosa a riguardo. In ogni caso, è importante che anche la teoria a particelle si basa su dati sperimetali.
    Ora, come distinguere la teoria corretta? Se approfondirete avrete l'occasione di vedere che entrambe si basino su esperimenti e postulati ben ragionati. Ecco quindi che la luce è sia onda che particella. In particolare si comporta come onda durante la propagazione, e come particella quando interagisce con la materia. Spero di non esser stato troppo contorto nello spiegare. Griever
    8)
    non+autenticato
  • cioè l'immagine che si vede è ricostruita artificialmente?
    non+autenticato

  • - Scritto da: Anonimo
    > cioè l'immagine che si vede è
    > ricostruita artificialmente?

    dipende da cosa intendi per immagine ... quello che ti può dare un SEM è la distribuzione della densità elettronica della superficie del campione che stai analizzando. L'informazione ti arriva tramite un pattern di intensità del fascio di elettroni che ti torna indietro (cioè è in bianco e nero).
    In soldoni (se proietti il fascio su uno schermo) hai una immagine in cui scuro significa alta densità e chiaro bassa.
    Non è la stessa cosa che arriva agli occhi osservando una mela, ma alla risoluzione a cui lavora un SEM la materia rivela la sua granulometria, e non ha più molto senso parlare di "immagine"

    oppure ho capito male, e tu intendevi solo "simulata oppure no"
    non+autenticato
  • Per quel che mi ricordo di aver letto qua e la`, credo che i microscopi elettronici a scansione, o S.E.M., funzionino un po' come dei radar. Osservano con radiazioni a lunghezza d'onda molto inferiore a quella della luce visibile, "illuminando" con quelle il campione da osservare.

    Nelle foto, che sembrano tridimensionali, ho sempre pensato che le superfici colpite le ricostruissero, si, artificialmente. Infatti non sembra esserci, in quelle foto, nessuna informazione sulle ombreggiature e sui colori del campione reale: solo il suo profilo altimetrico, o qualcosa del genere.

    Io cercherei su internet per maggiori info... tentar non nuoce, probabilmente c'e` qualche sito sull'argomento...
    non+autenticato

  • - Scritto da: Alex¸tg
    >Infatti
    > non sembra esserci, in quelle foto, nessuna
    > informazione sulle ombreggiature e sui
    > colori del campione reale: solo il suo
    > profilo altimetrico, o qualcosa del genere.
    >

    beh non creod che a quei livelli ci siano ombre e colori no ?
    non+autenticato
  • > beh non creod che a quei livelli ci siano
    > ombre e colori no ?

    colori no, perchè dipendono dalla frequenza del fotone. Il SEM (o il TEM) usa le onde associate agli elettroni, che hanno frequenza funzione dell'energia degli elettroni. In pratica è come se fosse monocromatico.
    Per le ombre ... again dipende da come le definisci: se ombra è variazione di intensità allora ci sono, eccome, anche perchè senza ombre e colori sarebbe una macchia tutta uguale e basta.