Как алмазы смогут изменить будущее медицины?

Ученые из Аргонна работают над созданием мощного рентгеновского лазера нового поколения, который, полагают они, "увидит" самые маленькие и сложные материалы на Земле. Это, предположительно, может привести к появлению новых лекарственных препаратов и средств для лечения широкого спектра болезней.

"С помощью рентгеновского лазера можно изучить все что угодно", - сказал Юрий Швыдько, ученый из Аргоннской национальной лаборатории. "Только с помощью кристаллов алмаза можно создать рентгеновские лазеры следующего поколения", - уверен он.

Рентгеновские лучи известны науке с 19-го века. Меньше года прошло, как был открыт первый рентгеновский лазер в Стэнфордской лаборатории линейных ускорителей. Это подземное сооружение размером в несколько футбольных полей используется учеными для проведения различного рода экспериментов по биологии, химии и физике. Количество экспериментов, однако, превышает время работы самого лазера. Поэтому ученые пытаются разработать другие способы создания рентгеновских лазеров.

Большинство лазеров работают за счет многократного отражения и усиления световых волн определенной длины волны между двумя зеркалами, которые, как правило, сделаны из кремния. Кремневые зеркала, однако, не способны отражать более мощные рентгеновские лучи.

Теоретически, зеркала из алмазов, смогут отражать практически все рентгеновские лучи. Единственная проблема в применении теории на практике - нужны совершенно безупречные бриллианты, но в природе таких не существует.

Ученым пришлось выращивать почти безукоризненные бриллианты в лабораторных условиях. В специальной камере под высоким давлением атомы углерода выстраиваются в кристаллической геометрии. Бриллиант, используемый учеными в Аргонне не идеален, но близок к этому.

Потенциальный спектр экспериментов велик, считают ученые. Длина волны рентгеновского лазера очень мала. Поэтому, с их помощью можно будет делать снимки таких микроскопических элементов, как белки и других молекул, а также разрушать раковые клетки или лечить другие заболевания.

Однако, алмазное зеркало лишь отражает рентгеновские лучи. Для их создания необходимы другие технологии, которые концентрировали бы их, как только они начнут отражаться. Зеркала из бриллиантов могут быть небольшими, но вот источники света и концентраторы - по-прежнему крупномасштабная и дорогостоящая акция.

Такие фундаментальные исследования, конечно, не могут привести к новым достижениям. Прежде чем бриллиантовые рентгеновские лазеры будут построены и обычный потребитель ощутит на себе его результаты, пройдет не один год.