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看到纳米

杜克大学的电子显微镜以超过30万倍的放大率拍照

Sewer gnat head

通过扫描电子显微镜拍摄的下水道昆虫头部的图像。Fred Nijhout提供。

下水道蚊蚋是厨房和浴室排水管周围常见的讨厌物,它的大小不过一粒豌豆。但放大数千倍后,它的复眼和浓密的触角就像八字胡胡子比赛的冠军。

马蝇是下水道蚊的近亲,体型较大,以咬人疼痛而闻名。放大后很容易看到它们是如何抓住毛茸茸的牲畜猎物的:它们脚上细小的钩状毛发看起来像维可牢尼龙搭扣。

在Fred Nijhout教授的昆虫学课上,学生们用超过30万倍的放大率在杜克大学的共享材料&上拍摄这些和其他标本仪器设备(SMIF)。

在那里,昆虫被晒干,涂上黄金和钯,然后用扫描电子显微镜发出的电子束轰击,这种扫描电子显微镜可以分辨出比人类头发宽度小数万倍的结构。

从瓢虫的腿到象鼻虫的铠甲,当你近距离观察时,你会惊奇地发现,这些毛茸茸、凹凸不平、布满斑点的昆虫表面是如此美丽。

Nijhout说:“学生们把昆虫表面的旅行看作是对另一个星球的探索。”

Horsefly foot

马蝇的脚上长着威胁性的爪子和类魔术贴的毛发,这些毛发可以帮助它们附着在皮毛上。瓦莱丽·托尼尼摄影。

Weevil

从远处看,象鼻虫坚硬的外骨架光滑而有光泽,但近距离看,它身上覆盖着鳞片和鬃毛。Fred Nijhout提供。

fruit fly wing

放大500倍,这只果蝇翅膀的波纹边缘是这种昆虫基因密码改变的结果。Eric Spana提供。

你也可以用肉眼看到太小的外星世界。在基于课堂的探索项目的支持下,全校的学生和教师可以免费使用SMIF的高能显微镜和其他先进的研究设备。

生物学家Eric Spana的实验遗传学课程使用显微镜来研究携带改变翅膀形状的基因突变的果蝇。

哈德利·科克斯教授的机械工程415L班的学生从断裂的物体中学习。杜克大学pep乐队曾经使用过的一个破裂的铙钹的扫描电子显微图显示出与反复敲击造成的磨损一致的沟槽和脊线。

cracked cymbal

放大3000倍后,这个曾被杜克大学Pep乐队使用过的破碎铙钹的表面显示出疲劳开裂的迹象。由哈德利·科克斯提供。

这些学生是去年得益于唐纳德·阿尔斯塔德基金会(Donald Alstadt Foundation)资助的8个班级的200多名本科生中的一员。

你也不需要成为一名科学家。历史学家和艺术保护人员使用扫描电子显微镜研究了青铜时代陶器的表面、古代颜料的成分,甚至还有来自埃及木乃伊和都灵裹尸布的灰尘。

教师和本科生将被邀请了解如何在SMIF的教学和研究中使用显微镜和其他纳米技术设备。如有疑问,请通过电子邮件[email protected]与SMIF主任Mark Walters博士联系。

SMIF位于杜克大学西校区菲茨帕特里克大楼,是杜克大学的研究人员和教育工作者以及来自其他大学、政府实验室或行业的外部用户可以通过名为“研究三角纳米技术网络”的合作关系共享使用的设施。更多信息请访问http://smif.pratt.duke.edu/。

Scanning electron microscope

这台扫描电子显微镜很容易被误认为是牙医诊所的设备。

s200_robin.smith

罗宾·史密斯

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://researchblog.duke.edu/2017/01/09/seeing-nano/