Forskere har udviklet en ny type 'røntgenvision', der er i stand til at kigge inde i et objekt og kortlægge den tredimensionelle fordeling af dens nanoegenskaber i realtid.
Forskere fra University of Manchester, der arbejder med kolleger i Storbritannien, Europa og USA, siger, at den nye billeddannelsesteknik kunne have en bred vifte af anvendelser på tværs af mange discipliner, såsom materialevidenskab, geologi, miljøvidenskab og medicinsk forskning.
Billedkredit: Shutterstock / Samuel Micut
"Denne nye billeddannelsesmetode - betegnet Pair Distribution Function Computated Tomography - repræsenterer en af de mest markante udviklinger i røntgenmikrotomografi i næsten 30 år," sagde professor Robert Cernik i Manchester's School of Materials.
”Ved hjælp af denne metode er vi i stand til at tegne objekter på en ikke-invasiv måde for at afsløre deres fysiske og kemiske nanoegenskaber og relatere disse til deres distribution i tredimensionelt rum i mikron skalaen.
”Sådanne relationer er nøglen til forståelse af materialers egenskaber, og de kan derfor bruges til at se på kemiske reaktioner in situ, undersøge spændingsstammegradienter i fremstillede komponenter, skelne mellem sundt og sygt væv, identificere mineraler og oliebærende klipper eller identificere ulovlige stoffer eller smugling i bagage. ”
Forskningen, der er offentliggjort i tidsskriftet Nature Communications, forklarer, hvordan den nye billeddannelsesteknologi bruger spredte røntgenstråler til at danne en tredimensionel rekonstruktion af billedet.
”Når røntgenstråler rammer et objekt, overføres de enten, absorberes eller spredes,” forklarede professor Cernik. ”Standard røntgen-tomografi fungerer ved at opsamle de transmitterede bjælker, rotere prøven og matematisk rekonstruere et 3D-billede af objektet. Dette er kun et tæthedskontrastbillede, men ved en lignende metode, der bruger de spredte røntgenstråler, kan vi i stedet få information om objektets struktur og kemi, selvom det har en nanokrystallinsk struktur.
”Ved at bruge denne metode er vi i stand til at opbygge et meget mere detaljeret billede af objektet og for første gang adskille nanostruktursignalerne fra de forskellige dele af en arbejdsindretning for at se, hvad atomerne gør på hvert sted uden at demontere objektet. ”
via University of Manchester