肉眼觀察原子：令人驚讚的超顯微科技

你見過原子嗎？你見過單獨的一個原子嗎？光學顯微鏡透過光的干涉與衍射作用，解析度約1微米。電子顯微鏡透過採用電子束作為光源，解析度1奈米。都未能看到原子。下面，帶你透過超顯微技術肉眼觀察原子。

比如切開一個大蔥頭不斷地放大。光學顯微鏡能觀察到某些細胞結構等的顯微結構。電子顯微鏡可以看到細胞內部結構的如核糖體這樣細微的亞顯微結構。最近，科學家們能進一步看到物質的最基本的組成單位——原子。

加州大學洛杉磯分校的一個研究小組對鉑的奈米粒子進行了超顯微科技研究。所看到的每一個小點實際上都是獨立的鉑原子。研究人員並沒僅僅停留在二維影象上，而是從不同角度對粒子進行成像。

用一種特殊的過濾器去除噪點，得出幾乎每個原子的位置。這些位置資訊被用來對一個奈米粒子進行前所未有地細緻地三維重建，據估計這樣的一個奈米粒子裡包含有27，000多個原子，似乎融合在一起。

科學家們觀察到鉑的原子排列在一起，給人以一片一片的影像。這項超顯微科技可以用來詳細地研究分析位錯現象。位錯 是指材料粒子結構的任何細小的位置不規則的變化。

在材料研究中位錯很微妙也很重要，如上圖所示的粒子中綠色和紅色原子層的錯位。位錯顯著地改變材料的性質，其影響範圍從LED效率的變化到金屬合金的強度變化。這項超顯微科技對材料研究將具有重大意義。