Исследователи Сибирского федерального университета (СФУ) и Федерального Сибирского научно-клинического центра ФМБА России вместе с коллегами из Швеции разработали принципиально новый способ фиксировать ультрабыстрые процессы внутри молекул, сообщает пресс-служба вуза.
Если оптические лазеры за полвека прошли путь от лабораторной диковинки до повседневных технологий — от принтеров до микрохирургии, то рентгеновские лазеры на свободных электронах (XFEL) сегодня находятся в начале этого пути. Это пока гигантские установки, доступные лишь нескольким лабораториям мира. Но их потенциал может оказаться еще значительнее: рентген «видит» мир в масштабе отдельных атомов и фиксирует процессы длительностью в фемто- и аттосекунды
Как отмечают специалисты, современные рентгеновские лазеры позволяют «снимать» движения электронов внутри атомов и молекул с невероятной скоростью — за фемтосекунды. Однако наблюдать за этими процессами напрямую крайне сложно: усиленное рентгеновское излучение распространяется вперед вместе с лазерным импульсом, и его трудно отделить от исходного сигнала.
Ученые СФУ предложили решение: вместо прямого наблюдения за основным рентгеновским лучом регистрировать слабое вторичное излучение, испускаемое перпендикулярно основному пучку. Это похоже на то, как по звуку, отражающемуся от стен, можно определить форму помещения, даже не видя его напрямую.
Эти знания помогут создавать аккумуляторы с большей емкостью и скоростью зарядки для электромобилей и гаджетов, разрабатывать более точные лекарства с минимальными побочными эффектами, приближать создание сверхпроводников, работающих при комнатной температуре, и проектировать новые катализаторы и наноматериалы — от эффективных топливных элементов до биосовместимых имплантатов.
Главное преимущество метода заключается в его практичности. Технологию можно внедрить уже сейчас на существующих рентгеновских лазерах, включая Европейский XFEL, где установлен уникальный спектрометр с пространственным разрешением 15 микрометров, что тоньше человеческого волоса.
Ранее Наука Mail рассказывала, что российские ученые создали сверхчувствительные детекторы для сетей 6G.
