Kamera s brzinom zatvarača trilijunti dio sekunde hvata kaos na djelu

Da bi snimili sliku, najbolji digitalni fotoaparati na tržištu otvaraju zatvarač oko jedne četiri tisućinke sekunde. Da biste snimili atomsku aktivnost, trebat će vam zatvarač koji puno brže klika. Sada su znanstvenici došli do načina za postizanje brzine zatvarača koja je samo trilijunti dio sekunde, ili 250 milijuna puta brža od najboljih profesionalnih digitalnih kamera. To ga čini sposobnim uhvatiti nešto vrlo važno u znanosti o materijalima: dinamički nered.

Jednostavno rečeno, to je kada se nakupine atoma kreću i plešu u materijalu na određene načine tijekom određenog razdoblja – potaknute vibracijom ili temperaturnom promjenom, na primjer. To nije fenomen koji još uvijek u potpunosti razumijemo, ali je ključan za svojstva i reakcije materijala.

Novi superbrzi sustav brzine zatvarača daje nam puno bolji uvid u ono što se događa s dinamičkim neredom. Istraživači svoj izum nazivaju funkcijom distribucije atomskog para varijabilnog zatvarača ili skraćeno vsPDF.

“Samo s ovim novim vsPDF alatom možemo stvarno vidjeti ovu stranu materijala”, kaže znanstvenik za materijale Simon Billinge sa Sveučilišta Columbia u New Yorku.

Kako bi postigao zapanjujuće brzo snimanje, vsPDF koristi neutrone za mjerenje položaja atoma, umjesto uobičajenih tehnika fotografije. Način na koji neutroni udaraju i prolaze kroz materijal može se pratiti kako bi se izmjerili okolni atomi, s promjenama u razinama energije koje su ekvivalentne prilagodbama brzine zatvarača.