قدرتمندترین میکروسکوپ دنیا

برای بهبود درک بشر از جهان، دانشمندان آزمایش‌های بلندپروازانه‌ای طراحی کرده‌اند. ابزارهایی مورد نیاز این آزمایش‌ها تقریبا به همان پیچیدگی دنیاهایی جدیدی است که دانشمندان به دنبال کشف آنها هستند. 

 

برای بهبود درک بشر از جهان پیچیده و بیکران پیرامون، دانشمندان آزمایش‌های فوق‌العاده بلندپروازانه‌ای طراحی کرده‌اند.

 پروژ‌هایی که اجرای آنها به هیچ عنوان آسان نیست، چرا که علوم برجسته و بزرگ نیازمند دهه‌ها تعهد پرهزینه از جانب ملل مختلف است. ابزارهایی که برای این آزمایشات مورد نیاز است، تقریبا به همان پیچیدگی و الهام‌بخشی دنیاهایی جدیدی هستند که قرار است دانشمندان به کمک این ابزارها آنها را کشف کنند.

به گزارش پاپ‌ساینس، برای رتبه‌بندی بزرگ‌ترین این آزمایش‌ها، 4 ضریب عملی در نظر گرفته شده است: هزینه‌های ساخت، بودجه عملیاتی، تعداد اعضای پروژه و ابعاد فیزیکی خود پروژه.

 با این وجود، به دلیل ماهیت متفاوت این پروژه‌ها مقایسه آنها کار دشواری است و به همین دلیل، سه ضریب کاربردی نیز برای رتبه‌بندی آنها در نظر گرفته شده است. به منظور انعکاس اهمیت نسبی، وزن بیشتری به این ضرایب اختصاص داده شده است.

 ضرایب کاربردی عبارتند از: سودمندی علمی پروژه، سودمندی آن برای افراد عادی (به چه درد من می‌خورد) و البته ضریب حیاتی هیجان‌انگیز بودن پروژه.

 منبع نوری پیشرفته

مرکز تحقیقاتی منبع نور پیشرفته، یک شتاب‌دهنده ذرات واقع در برکلی کالیفرنیا است. از سال 1993 / 1372، محققان این مرکز پرتوهایی از فوتون را که یک میلیون بار درخشان‌تر از سطح خورشید است، به سوی پروتئین‌ها، الکترودهای باتری، ابررساناها و دیگر مواد نشانه رفته‌اند تا به کمک این پرتو مشخصات اتمی، مولکولی و الکترونیکی آنها را آشکار کنند.

 سودمندی علمی

منبع نوری پیشرفته (ALS) یکی از درخشان‌ترین منابع پرتوهای ایکس ضعیف در دنیا است، که طول‌موج مناسبی برای ریزبینی طیف‌نگاری (اسپکترومیکروسکوپی) دارد، تکنیکی علمی که با استفاده از آن می‌توان هم‌زمان ساختار و ترکیب شیمیایی نمونه‌هایی را که تنها چند نانومتر اندازه دارند، آشکار کرد.

 در سال 2006 / 1385، دانشمندان ALS به اخترشناسان کمک کردند تا با تحلیل طیف غبار به دست آمده از انتهای دنباله‌داری در نزدیکی خورشید که در آغازین روزهای منظومه شمسی ما شکل گرفته بود، نشان دهند که ترکیبات کیهانی که از این گوشه دورافتاده کیهان سرچشمه گرفته‌اند، بسیار زودتر از آنچه که ما تصور می‌کردیم مخلوط شده‌اند.

در همان سال، راجر کورنبرگ از دانشگاه استنفورد، جایزه نوبل شیمی را به خاطر کارهایی که در ALS بر روی ساختار سه‌بعدی آنزیم‌های پلیمری آر.‌ان.‌ای انجام داده بود، از آن خود کرد. این اطلاعات ساختاری به وی اجازه می‌‌داد که نحوه ترجمه دی.ان.ای به آر.ان.ای را، طی فرایندی که رونویسی خوانده می‌شود، توصیف کند.

 به چه درد من می‌خورد؟

کارهایی که در ALS در خصوص پروتئین مربوط به بیماری ملانوما (تومور سیاه رنگ قشر عمیق پوست) انجام شد، به خلق درمانی جدید برای مقابله با این بیماری کمک کرد. داروی تولید شده هم اکنون در فاز 2 و 3 آزمایش‌های کلینیکی قرار دارد.

 سایر داده‌های به دست آمده از ALS منجر به تولید الکترودهای باتری‌های لیتیومی پرظرفیت شده که در نهایت می‌تواند باعث خلق باتری‌های بادوام‌تر شوند.

 همچنین فهم ساختار فیزیکی و الکترونیکی ورقه‌های مسطح کربنی موسوم به گرافن، می‌تواند به توسعه و خلق ترانزیستورها در مقیاس اتمی، و ساخت پردازنده‌های رایانه‌ای سریع‌تر نیز منجر شود.