科学家近日取得了一项革命性突破，开发出一项结合人工智能与电子显微镜的新技术，这项技术能够揭示纳米颗粒的隐秘运动轨迹。这一成果对材料科学、制药以及电子领域具有深远影响。
这项技术的核心在于突破了电子显微镜成像过程中的噪声干扰，实现了对纳米颗粒原子级变化的精准可视化。通过人工智能的介入，科学家们成功地从嘈杂的数据中提取出关键信息，让纳米颗粒在不同条件下的行为变得清晰可见。
研究团队利用这一技术，详细记录了纳米颗粒随时间变化的轨迹，相关研究成果已在《科学》杂志上发表。这项技术不仅提高了观察精度，还大大加快了数据采集和分析的速度，为科学家提供了前所未有的研究视角。
纽约大学数据科学中心主任Carlos Fernandez-Granda教授表示：“纳米催化系统对现代社会至关重要。全球约90%的制造产品在生产过程中都涉及催化反应。我们开发的AI技术，为探索材料的原子级动态行为打开了一扇全新的大门。”
为了直观展示这项技术的优势，研究团队提供了电子显微镜拍摄的铂纳米颗粒图像。原始图像虽然空间分辨率极高，能够呈现单个原子的结构，但由于成像速度过快，画面受到了严重噪声的干扰。而经过AI处理后，噪声被有效去除，纳米颗粒的原子结构变得清晰可见。
这项研究由亚利桑那州立大学、康奈尔大学和爱荷华大学合作完成。研究团队结合了电子显微镜的高分辨率成像能力和AI的数据处理能力，实现了对分子结构及其运动的精确观察，精确度达到了十亿分之一米。
亚利桑那州立大学材料科学与工程教授Peter A. Crozier解释说：“虽然电子显微镜能够提供极高的空间分辨率，但纳米颗粒的原子结构在化学反应中变化迅速，必须高速采集数据才能捕捉到其动态行为。然而，高速采集带来的噪声问题一直是个难题。我们开发的AI方法能够自动去除这些噪声，让原子级的动态行为变得清晰可辨。”
