تمكن فيزيائيون من الولايات المتحدة الأمريكية من التقاط ذرات فردية في صور فوتوغرافية بدقة قياسية، وفقًا لتقرير Day.Az بالإشارة إلى موقع Vesti.ru

تمكن علماء من جامعة كورنيل في الولايات المتحدة الأمريكية من التقاط ذرات فردية في صور فوتوغرافية بدقة قياسية - أقل من نصف أنجستروم (0.39 أنجستروم). كانت الصور السابقة بنصف الدقة - 0.98 Å.

توجد مجاهر إلكترونية قوية يمكنها رؤية الذرات منذ نصف قرن، لكن دقة وضوحها محدودة بالطول الموجي للضوء المرئي، وهو أكبر من قطر الذرة المتوسطة.

لذلك، يستخدم العلماء نظيرًا معينًا للعدسات التي تركز الصور وتزيدها في المجاهر الإلكترونية - وهذا هو المجال المغناطيسي. ومع ذلك، فإن التقلبات في المجال المغناطيسي تشوه النتائج التي تم الحصول عليها. لإزالة التشوهات، يتم استخدام أجهزة إضافية لتصحيح المجال المغناطيسي، ولكن في نفس الوقت تزيد من تعقيد تصميم المجهر الإلكتروني.

في السابق، قام الفيزيائيون في جامعة كورنيل بتطوير كاشف مصفوفة البكسل بالمجهر الإلكتروني (EMPAD)، الذي يحل محل نظام معقد من المولدات التي تركز الإلكترونات الواردة في مصفوفة واحدة صغيرة بدقة 128 × 128 بكسل حساسة للإلكترونات الفردية. يسجل كل بكسل زاوية انعكاس الإلكترون؛ ومن خلال معرفة ذلك، يستخدم العلماء تقنية ptyakography لإعادة بناء خصائص الإلكترونات، بما في ذلك إحداثيات النقطة التي تم إطلاقها منها.

الذرات في أعلى دقة

ديفيد أ. مولر وآخرون. الطبيعة، 2018.

وفي صيف عام 2018، قرر الفيزيائيون تحسين جودة الصور الناتجة إلى دقة قياسية حتى الآن. قام العلماء بربط ورقة من مادة ثنائية الأبعاد، كبريتيد الموليبدينوم MoS2، بشعاع متحرك وأطلقوا حزمًا إلكترونية عن طريق تدوير الشعاع بزوايا مختلفة إلى مصدر الإلكترون. باستخدام EMPAD وptaycography، حدد العلماء المسافات بين ذرات الموليبدينوم الفردية وحصلوا على صورة بدقة قياسية تبلغ 0.39 Å.

يوضح سول جرونر، أحد مؤلفي التجربة: "لقد أنشأنا أصغر مسطرة في العالم". وفي الصورة الناتجة، كان من الممكن تمييز ذرات الكبريت بدقة قياسية تبلغ 0.39 أنجستروم. علاوة على ذلك، كان من الممكن أيضًا تمييز المكان الذي كانت فيه إحدى هذه الذرات مفقودة (يُشار إليها بالسهم).

ذرات الكبريت بدقة قياسية

1. لكننا سنبدأ من اتجاه مختلف تمامًا. قبل الشروع في رحلة إلى أعماق المادة، دعونا نوجه نظرنا إلى الأعلى.

على سبيل المثال، من المعروف أن المسافة إلى القمر تبلغ في المتوسط ​​ما يقرب من 400 ألف كيلومتر، إلى الشمس - 150 مليونًا، إلى بلوتو (الذي لم يعد مرئيًا بدون تلسكوب) - 6 مليارات، إلى أقرب نجم بروكسيما سنتوري - 40 تريليون، إلى أقرب مجرة ​​كبيرة لسديم المرأة المسلسلة - 25 كوينتيليون، وأخيرا إلى مشارف الكون المرئي - 130 سيكستيليون.

مثير للإعجاب، بطبيعة الحال، ولكن الفرق بين كل هذه "quadri-"، "quinti-" و "sexti-" لا يبدو كبيرا جدا، على الرغم من أنهم يختلفون عن بعضهم البعض ألف مرة. العالم الصغير أمر مختلف تمامًا. كيف يمكن أن يكون هناك الكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام مخبأة فيه، لأنه ببساطة لا يوجد مكان يناسبه هناك؟ هذا ما يخبرنا به الفطرة السليمة و خطأ.

2. إذا وضعت أصغر مسافة معروفة في الكون في أحد طرفي المقياس اللوغاريتمي، والأكبر في الطرف الآخر، ففي المنتصف سيكون هناك... حبة رمل. قطرها 0.1 ملم.

3. إذا وضعت 400 مليار حبة رمل على التوالي، فإن صفها سوف يدور حول الكرة الأرضية بأكملها على طول خط الاستواء. وإذا قمت بجمع نفس الـ 400 مليار في كيس، فسوف يزن حوالي طن.

4. يبلغ سمك شعرة الإنسان 50-70 ميكرون، أي أن هناك 15-20 منها في المليمتر الواحد. من أجل تحديد المسافة إلى القمر معهم، ستحتاج إلى 8 تريليون شعر (إذا قمت بإضافتها ليس على طول، ولكن على طول العرض، بالطبع). نظرًا لوجود حوالي 100 ألف منهم على رأس شخص واحد، إذا قمت بجمع الشعر من جميع سكان روسيا، فسيكون هناك ما يكفي للوصول إلى القمر، بل سيكون هناك بعض المتبقي.

5. حجم البكتيريا من 0.5 إلى 5 ميكرون. إذا قمت بزيادة متوسط ​​البكتيريا إلى الحجم الذي يتناسب بشكل مريح مع راحة يدنا (100 ألف مرة)، فإن سمك الشعرة سيصبح مساوياً لـ 5 أمتار.

6. وبالمناسبة، تعيش داخل جسم الإنسان كوادريليون بكتيريا كاملة، ويبلغ وزنها الإجمالي 2 كيلوغرام. في الواقع، عددهم أكبر من عدد خلايا الجسم نفسه. لذلك من الممكن أن نقول إن الإنسان هو مجرد كائن حي يتكون من البكتيريا والفيروسات مع شوائب صغيرة من شيء آخر.

7. تختلف أحجام الفيروسات أكثر من البكتيريا - ما يقرب من 100 ألف مرة. إذا كان هذا هو الحال بالنسبة للبشر، لكان طولهم يتراوح بين سنتيمتر واحد وكيلومتر واحد، وستكون تفاعلاتهم الاجتماعية مشهدًا مثيرًا للفضول.

8. يبلغ متوسط ​​طول أكثر أنواع الفيروسات شيوعًا 100 نانومتر أو 10^(-7) درجة من المتر. وإذا قمنا مرة أخرى بعملية التقريب بحيث يصبح الفيروس بحجم كف اليد، فإن طول البكتيريا سيكون مترا واحدا وسمك الشعرة سيكون 50 مترا.

9. ويبلغ الطول الموجي للضوء المرئي 400-750 نانومتر، ومن المستحيل رؤية أجسام أصغر من هذه القيمة. بعد أن حاولت إلقاء الضوء على مثل هذا الكائن، فإن الموجة ستلتف حوله ولن تنعكس.

10. في بعض الأحيان يسأل الناس كيف تبدو الذرة أو ما هو لونها. في الواقع، الذرة لا تبدو مثل أي شيء. فقط لا على الإطلاق. وليس لأن مجاهرنا ليست جيدة بما فيه الكفاية، ولكن لأن أبعاد الذرة أقل من المسافة التي يوجد فيها مفهوم "الرؤية" ذاته...

11. يمكن تجميع 400 تريليون فيروس بشكل محكم حول محيط الكرة الأرضية. الكثير من. يقطع الضوء هذه المسافة بالكيلومترات خلال 40 عامًا. ولكن إذا قمت بتجميعها معًا، فيمكن وضعها بسهولة في متناول يدك.

12. الحجم التقريبي لجزيء الماء هو 3 × 10^(-10) متر. يوجد 10 سيبتيليون من هذه الجزيئات في كوب من الماء - وهو نفس العدد تقريبًا من المليمترات التي تفصلنا عن مجرة ​​المرأة المسلسلة. وفي السنتيمتر المكعب من الهواء يوجد 30 كوينتيليون جزيء (معظمها من النيتروجين والأكسجين).

13. يبلغ قطر ذرة الكربون (أساس كل أشكال الحياة على الأرض) 3.5 × 10^(-10) متر، أي أكبر قليلاً من جزيء الماء. ذرة الهيدروجين أصغر بعشر مرات - 3 × 10 ^ (-11) متر. وهذا بالطبع لا يكفي. ولكن كم هو قليل؟ والحقيقة المذهلة هي أن أصغر حبة ملح بالكاد مرئية تتكون من 1 كوينتيليون ذرة.

دعونا ننتقل إلى مقياسنا القياسي ونقوم بتكبير ذرة الهيدروجين بحيث تناسب أيدينا بشكل مريح. سيكون حجم الفيروسات بعد ذلك 300 متر، وسيكون حجم البكتيريا 3 كيلومترات، وسيكون سمك الشعرة 150 كيلومترًا، وحتى في حالة الكذب ستتجاوز حدود الغلاف الجوي (ويمكن أن يصل طولها إلى القمر).

14. قطر الإلكترون المزعوم "الكلاسيكي" هو 5.5 فيمتومتر أو 5.5 لكل 10^(-15) متر. أحجام البروتون والنيوترون أصغر من ذلك ويبلغ حوالي 1.5 فيمتومتر. يوجد تقريبًا نفس عدد البروتونات لكل متر مثل عدد النمل على كوكب الأرض. نحن نستخدم التكبير الذي نعرفه بالفعل. يقع البروتون بشكل مريح في راحة يدنا، وعندها سيكون حجم الفيروس المتوسط ​​يساوي 7000 كيلومتر (بالمناسبة، حجم روسيا بأكملها من الغرب إلى الشرق)، وسيكون سمك الشعرة مرتين. حجم الشمس.

15. من الصعب قول أي شيء محدد عن الأحجام. من المقدر أن تكون في مكان ما بين 10 ^ (-19) - 10 ^ (-18) متر. أصغر كوارك حقيقي لديه "قطر" (دعنا نكتب هذه الكلمة بين علامتي اقتباس لتذكيرك بما ورد أعلاه) 10^(-22) متر.

16. هناك أيضًا شيء مثل النيوترينوات. انظر إلى راحة يدك. ويطير عبرها تريليون نيوترينو منبعث من الشمس كل ثانية. وليس عليك إخفاء يدك خلف ظهرك. يمكن للنيوترينوات أن تمر بسهولة عبر جسمك، عبر الجدار، عبر كوكبنا بأكمله، وحتى عبر طبقة من الرصاص يبلغ سمكها سنة ضوئية واحدة. يبلغ "قطر" النيوترينو 10^(-24) مترًا - وهذا الجسيم أصغر 100 مرة من الكوارك الحقيقي، أو أصغر بمليار مرة من البروتون، أو أصغر بـ 10 سبتيليون مرة من الديناصور. إن الديناصور نفسه أصغر بعدة مرات تقريبًا من الكون المرئي بأكمله. إذا قمت بتكبير النيوترينو بحيث يصبح بحجم البرتقالة، فحتى البروتون سيكون أكبر بعشر مرات من الأرض.

17. في الوقت الحالي، آمل مخلصًا أن يصيبك أحد الأمرين التاليين. الأول هو أنه يمكننا الذهاب إلى أبعد من ذلك (وحتى إجراء بعض التخمينات الذكية حول ما سيكون هناك). والثاني - ولكن في الوقت نفسه، لا يزال من المستحيل التحرك بشكل أعمق في المادة إلى ما لا نهاية، وسرعان ما سنصل إلى طريق مسدود. ولكن لتحقيق هذه الأحجام "المسدودة" للغاية، سيتعين علينا خفض 11 مرة أخرى من حيث الحجم، إذا حسبنا من النيوترينوات. أي أن هذه الأحجام أصغر بـ 100 مليار مرة من النيوترينوات. بالمناسبة، حبة الرمل أصغر بنفس عدد المرات من كوكبنا بأكمله.

18. لذلك، عند أبعاد 10^(-35) مترًا، نواجه مفهومًا رائعًا مثل طول بلانك - وهو الحد الأدنى للمسافة الممكنة في العالم الحقيقي (بقدر ما هو مقبول عمومًا في العلوم الحديثة).

19. تعيش الأوتار الكمومية هنا أيضًا - وهي كائنات رائعة جدًا من أي وجهة نظر (على سبيل المثال، فهي أحادية البعد - ليس لها سمك)، ولكن بالنسبة لموضوعنا، من المهم أن يكون طولها أيضًا في حدود 10^(-35) ) متر. دعونا نقوم بتجربة "التكبير" القياسية للمرة الأخيرة. يصبح الوتر الكمي بحجم مناسب، ونحمله في أيدينا مثل قلم الرصاص. في هذه الحالة، سيكون النيوترينو أكبر 7 مرات من الشمس، وستكون ذرة الهيدروجين أكبر 300 مرة من حجم مجرة ​​درب التبانة.

20. أخيرًا نصل إلى بنية الكون ذاتها - المقياس الذي يصبح فيه المكان مثل الزمان، والزمان مثل المكان، وتحدث العديد من الأشياء الغريبة الأخرى. لا يوجد شيء آخر (ربما) ...

لا توجد "حلقة مفقودة" في التطور البشري

لقد توقف استخدام مصطلح "الحلقة المفقودة" في الأوساط العلمية لأنه يرتبط بالافتراض الخاطئ بأن العملية التطورية خطية وتستمر بشكل تسلسلي "في سلسلة". وبدلاً من ذلك، يستخدم علماء الأحياء مصطلح "السلف المشترك الأخير".

حقائق مثيرة للاهتمام حول النظام الشمسي

هل رأيت الذرات من قبل؟ أنت وأنا مكونون منهم، لذا في الواقع، نعم. ولكن هل سبق لك أن رأيت ذرة واحدة؟ في الآونة الأخيرة، فازت صورة مذهلة لذرة واحدة تم التقاطها بواسطة المجالات الكهربائية بمسابقة تصوير علمي مرموقة بأعلى درجات الشرف. دخلت الصورة المنافسة تحت عنوان منطقي تمامًا "Single Atom in Ion Trap"، ومؤلفها هو ديفيد نادلينجر من جامعة أكسفورد.

أعلن مجلس أبحاث العلوم الهندسية والفيزيائية في المملكة المتحدة (EPSRC) عن الفائزين في المسابقة الوطنية للتصوير العلمي، حيث فازت ذرة واحدة بالجائزة الأولى.

في الصورة، يتم تمثيل الذرة كنقطة صغيرة من الضوء بين قطبين معدنيين يقعان على بعد حوالي 2 مم.

صورة توضيحية:

"في وسط الصورة، تظهر نقطة مضيئة صغيرة - ذرة سترونتيوم موجبة الشحنة. يتم تثبيتها بلا حراك تقريبًا بواسطة المجالات الكهربائية المنبعثة من الأقطاب الكهربائية المعدنية المحيطة بها. عندما تضاء الذرة بالليزر الأزرق البنفسجي، بسرعة يمتص ويعيد بعث جزيئات الضوء، مما يجعل الكاميرا التقليدية قادرة على تصويرها بتعريض ضوئي طويل."

"تم التقاط الصورة من خلال نافذة غرفة الفراغ الفائقة التي يوجد بها المصيدة. توفر الأيونات الذرية المبردة بالليزر أساسًا ممتازًا لدراسة واستغلال الخصائص الفريدة لفيزياء الكم. وهي تُستخدم لإنشاء ساعات دقيقة للغاية أو، كما في هذه الحالة، كجزيئات لبناء أجهزة كمبيوتر كمومية للمستقبل والتي ستكون قادرة على حل المشكلات التي تتضاءل حتى أقوى أجهزة الكمبيوتر العملاقة اليوم.

إذا كنت لا تزال غير قادر على رؤية الذرة، فها هي

وقال ديفيد نادلينجر: "إن فكرة القدرة على رؤية ذرة واحدة بالعين المجردة أذهلتني، حيث وفرت جسرا بين العالم الكمي الصغير وواقعنا العياني".

ومع ذلك، يبدو أن تصوير الذرة نفسها، وليس أي جزء منها، مهمة صعبة للغاية حتى عند استخدام أحدث الأجهزة التقنية.

الحقيقة هي أنه وفقًا لقوانين ميكانيكا الكم، من المستحيل تحديد جميع خصائص الجسيم دون الذري بدقة متساوية. يعتمد هذا الفرع من الفيزياء النظرية على مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ، والذي ينص على أنه من المستحيل قياس إحداثيات وزخم جسيم بدقة متساوية - فالقياسات الدقيقة لخاصية واحدة ستغير بالتأكيد البيانات المتعلقة بالأخرى.

ولذلك، بدلًا من تحديد الموقع (إحداثيات الجسيم)، تقترح نظرية الكم قياس ما يسمى بالدالة الموجية.

تعمل وظيفة الموجة بنفس طريقة عمل الموجة الصوتية. والفرق الوحيد هو أن الوصف الرياضي للموجة الصوتية يحدد حركة الجزيئات في الهواء في مكان معين، والدالة الموجية تصف احتمال ظهور جسيم في مكان معين وفقا لمعادلة شرودنغر.

من الصعب أيضًا قياس الدالة الموجية (تؤدي الملاحظات المباشرة إلى انهيارها)، لكن يمكن لعلماء الفيزياء النظرية التنبؤ بقيمها بشكل تقريبي.

من الممكن قياس جميع معلمات الدالة الموجية تجريبيًا فقط إذا تم جمعها من قياسات مدمرة منفصلة يتم إجراؤها على أنظمة متطابقة تمامًا من الذرات أو الجزيئات.

قدم فيزيائيون من معهد الأبحاث الهولندي AMOLF طريقة جديدة لا تتطلب أي "إعادة ترتيب" ونشروا نتائج عملهم في مجلة Physical Review Letters. تعتمد تقنيتهم ​​على فرضية عام 1981 من قبل ثلاثة علماء فيزياء نظرية سوفيت، بالإضافة إلى أبحاث أحدث.

وخلال التجربة، قام فريق من العلماء بتوجيه شعاعي ليزر نحو ذرات الهيدروجين الموضوعة في غرفة خاصة. ونتيجة لهذا الاصطدام، غادرت الإلكترونات مداراتها بالسرعة والاتجاه الذي تحدده دوالها الموجية. قام المجال الكهربائي القوي الموجود في الحجرة التي تحتوي على ذرات الهيدروجين بتوجيه الإلكترونات إلى أجزاء معينة من الكاشف المستوي (المسطح).

تم تحديد موضع الإلكترونات التي تصطدم بالكاشف من خلال سرعتها الأولية، وليس من خلال موقعها في الحجرة. وهكذا فإن توزيع الإلكترونات على الكاشف أخبر العلماء عن الدالة الموجية لهذه الجسيمات التي كانت لديها عندما غادرت مدارها حول نواة ذرة الهيدروجين.

وعُرضت تحركات الإلكترونات على شاشة فسفورية على شكل حلقات داكنة وخفيفة، وقام العلماء بتصويرها بكاميرا رقمية عالية الدقة.

تقول المؤلفة الرئيسية أنيتا ستودولنا: "نحن سعداء للغاية بنتائجنا. فميكانيكا الكم لا علاقة لها بالحياة اليومية، ومن غير المرجح أن يفكر أي شخص في الحصول على صورة حقيقية للتفاعلات الكمومية في الذرة". وتدعي أيضًا أن التقنية المطورة يمكن أن يكون لها أيضًا تطبيقات عملية، على سبيل المثال، إنشاء موصلات بسمك الذرة، وتطوير تكنولوجيا الأسلاك الجزيئية، والتي من شأنها تحسين الأجهزة الإلكترونية الحديثة بشكل كبير.

"من الجدير بالذكر أن التجربة أجريت خصيصًا على الهيدروجين، وهو المادة الأبسط والأكثر شيوعًا في عالمنا. وسيكون من الضروري فهم ما إذا كان من الممكن تطبيق هذه التقنية على ذرات أكثر تعقيدًا، فهذا هو الحال يقول جيف لوندين من جامعة أوتاوا، والذي لم يشارك في الدراسة: "إن هذا الإنجاز الكبير سيسمح لنا بتطوير ليس فقط الإلكترونيات، بل أيضًا تكنولوجيا النانو".

إلا أن العلماء الذين أجروا التجربة بأنفسهم لا يفكرون في الجانب العملي للمسألة. ويعتقدون أن اكتشافهم يتعلق في المقام الأول بالعلوم الأساسية، مما سيساعد في نقل المزيد من المعرفة إلى الأجيال القادمة من علماء الفيزياء.

في الواقع، لقد ذهب مؤلف RTCh إلى أبعد من ذلك في "تأملاته" لدرجة أن الوقت قد حان لإثارة حجة مضادة ثقيلة، وهي بيانات من تجربة أجراها علماء يابانيون لتصوير ذرة الهيدروجين، والتي أصبحت معروفة في 4 نوفمبر ، 2010. وتظهر الصورة الشكل الذري بوضوح مما يؤكد تفرد الذرات واستدارتها: "قامت مجموعة من العلماء والمتخصصين من جامعة طوكيو بتصوير ذرة هيدروجين منفردة لأول مرة في العالم - وهي أخف وأصغر الذرات على الإطلاق، تقرير وكالات الانباء.

تم التقاط الصورة باستخدام إحدى أحدث التقنيات - مجهر إلكتروني ماسح خاص. وباستخدام هذا الجهاز، تم تصوير ذرة الفاناديوم منفصلة مع ذرة الهيدروجين.
قطر ذرة الهيدروجين هو واحد على عشرة مليارات من المتر. في السابق كان يعتقد أنه يكاد يكون من المستحيل تصويره بالمعدات الحديثة. الهيدروجين هو المادة الأكثر شيوعا. تبلغ حصتها في الكون بأكمله حوالي 90٪.

ووفقا للعلماء، يمكن التقاط الجسيمات الأولية الأخرى بنفس الطريقة. وقال البروفيسور يويتشي إيكوهارا: "الآن يمكننا رؤية كل الذرات التي يتكون منها عالمنا". "هذا إنجاز كبير لأشكال جديدة من الإنتاج، حيث سيكون من الممكن في المستقبل اتخاذ قرارات على مستوى الذرات والجزيئات الفردية."

ذرة الهيدروجين، الألوان النسبية
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i21/e213001

التقطت مجموعة من العلماء من ألمانيا واليونان وهولندا والولايات المتحدة الأمريكية وفرنسا صورا لذرة الهيدروجين. تُظهر هذه الصور، التي تم الحصول عليها باستخدام مجهر التأين الضوئي، توزيعًا لكثافة الإلكترون يتوافق تمامًا مع نتائج الحسابات النظرية. يتم عرض عمل الفريق الدولي على صفحات رسائل المراجعة البدنية.

جوهر طريقة التأين الضوئي هو التأين المتسلسل لذرات الهيدروجين، أي إزالة الإلكترون منها بسبب التشعيع الكهرومغناطيسي. يتم توجيه الإلكترونات المنفصلة إلى المصفوفة الحساسة من خلال حلقة موجبة الشحنة، وموقع الإلكترون لحظة الاصطدام بالمصفوفة يعكس موضع الإلكترون لحظة تأين الذرة. تعمل الحلقة المشحونة، التي تنحرف الإلكترونات إلى الجانب، كعدسة وبمساعدتها يتم تكبير الصورة ملايين المرات.

هذه الطريقة، الموصوفة في عام 2004، تم استخدامها بالفعل لالتقاط "صور" للجزيئات الفردية، لكن الفيزيائيين ذهبوا إلى أبعد من ذلك واستخدموا مجهر التأين الضوئي لدراسة ذرات الهيدروجين. وبما أن تأثير إلكترون واحد ينتج نقطة واحدة فقط، فقد جمع الباحثون حوالي 20 ألف إلكترون فردي من ذرات مختلفة وقاموا بتجميع صورة متوسطة لأغلفة الإلكترون.

وفقا لقوانين ميكانيكا الكم، فإن الإلكترون الموجود في الذرة ليس له أي موضع محدد في حد ذاته. فقط عندما تتفاعل الذرة مع البيئة الخارجية، يظهر الإلكترون باحتمال أو بآخر في منطقة معينة من نواة الذرة: المنطقة التي يكون فيها احتمال اكتشاف الإلكترون هو الحد الأقصى تسمى غلاف الإلكترون. تُظهر الصور الجديدة الاختلافات بين الذرات ذات حالات الطاقة المختلفة؛ تمكن العلماء من توضيح شكل الأغلفة الإلكترونية التي تنبأت بها ميكانيكا الكم.

بمساعدة الأجهزة الأخرى، مجاهر المسح النفقية، لا يمكن رؤية الذرات الفردية فحسب، بل يمكن أيضًا نقلها إلى الموقع المطلوب. منذ حوالي شهر، سمحت هذه التقنية لمهندسي شركة IBM برسم رسم كاريكاتوري، يتكون كل إطار منه من ذرات: مثل هذه التجارب الفنية ليس لها أي تأثير عملي، ولكنها تثبت الإمكانية الأساسية للتلاعب بالذرات. للأغراض التطبيقية، لم يعد يتم استخدام التجميع الذري، بل العمليات الكيميائية مع التنظيم الذاتي للبنى النانوية أو الحد الذاتي لنمو الطبقات الأحادية الذرة على الركيزة.