Фотограф показав мікросвіт у деталях за допомогою електронного мікроскопа


Майкл Бенсон створив книгу Nanocosmos з унікальними знімками комах та морських організмів, зробленими за допомогою сканувального електронного мікроскопа.

Зображення New Scientist
Зображення New Scientist

Сачок для метеликів, пінцет та мішечок на зав'язках, наповнений маленькими пластиковими пробірками — незвичний набір інструментів для фотографа, але не для Майкла Бенсона. Протягом шести років він збирав зразки для своєї нової книги Nanocosmos, яка містить колекцію зображень мікроскопічного світу з надзвичайною деталізацією.

Бенсон зізнається, що його захоплює межа між відомим та невідомим, зона, яка зазвичай асоціюється з наукою. Проте він приходить туди як митець, а не як науковець. Це не завадило йому використовувати обладнання, яке зазвичай резервують для фізиків та біологів. Кожне зображення в Nanocosmos він створив за допомогою потужних сканувальних електронних мікроскопів. Ця технологія випромінює сфокусований пучок електронів, щоб відобразити контури поверхні з вражаючою деталізацією. Отримані зображення фіксують об'єкти розміром менше міліметра з такою чіткістю, що вони здаються прибулими з іншої планети.

Одне з найяскравіших зображень показує муху-ктира з родини Asilidae поруч з квітучою рослиною з Альберти, Канада. Обидва об'єкти разом мають ширину трохи більше одного сантиметра. Завдяки технології сканувального електронного мікроскопа можна побачити майже кожну волосинку на тілі мухи, кожен кіготь на її лапці і навіть деякі з тисяч окремих рецепторів, що складають її опуклі очі.

Бенсон вперше використав сканувальні електронні мікроскопи у 2013 році під час роботи в медіалабораторії Массачусетського технологічного інституту. За його словами, опанування цієї технології вимагає крутої кривої навчання, і йому знадобилося кілька років, щоб досягти майстерності. Наприклад, усі об'єкти необхідно покривати шаром платини товщиною в молекулу, щоб вони не заряджалися в електронному пучку приладу. Перед цим їх ретельно висушують, щоб зберегти деталі поверхні.

Одне з зображень демонструє крило бабки східної ставкової з виду від кінчика крила вниз. Цей вид поширений у східних двох третинах США, південному Онтаріо та Квебеку в Канаді. Саме з Квебеку походить цей зразок. Ширина крила становить близько трьох міліметрів. Деталізація знімка дозволяє розгледіти складну структуру крила, яка залишається невидимою для неозброєного ока.

Бенсон також сфотографував одноклітинний морський організм Hexalonche philosophic з екваторіальної частини Тихого океану. Від кінчика до кінчика він вимірює лише дві десятих міліметра. Попри мікроскопічні розміри, знімок розкриває складну геометричну структуру цього організму з чіткими симетричними елементами.

Ще один морський організм, Ornithocercus magnificus, належить до виду планктону, який знаходять у Гольфстрімі біля узбережжя Флориди. Його ширина становить лише одну десяту міліметра. Це мікроскопічне створіння на знімках Бенсона виглядає як витончена скульптура з чіткими лініями та формами.

Робота Бенсона демонструє, як мистецтво може перетинатися з наукою, створюючи візуальні образи, які одночасно є науково точними та естетично привабливими. Його підхід як митця до наукового обладнання відкриває нові перспективи для розуміння та сприйняття мікросвіту. Кожне зображення в книзі Nanocosmos є результатом ретельної підготовки зразків, налаштування обладнання та художнього бачення.

Технологія сканувального електронного мікроскопа дозволяє побачити деталі, які неможливо розгледіти навіть у найпотужніші оптичні мікроскопи. Електронний пучок має значно меншу довжину хвилі порівняно зі світлом, що забезпечує набагато вищу роздільну здатність. Це дає змогу досліджувати структури на нанометровому рівні.

Збирання зразків для проекту також вимагало особливого підходу. Бенсон мусив не лише знайти цікаві об'єкти, але й правильно їх зберегти та підготувати для сканування. Процес підготовки включає кілька етапів, кожен з яких критично важливий для отримання якісного зображення. Будь-яка помилка на етапі підготовки може зіпсувати зразок або призвести до поганої якості знімка.

Проект Nanocosmos показує, що межа між мистецтвом та наукою часто є умовною. Бенсон використовує наукові інструменти для створення художніх образів, які водночас мають наукову цінність. Його роботи можуть надихати як науковців, так і звичайних глядачів, відкриваючи їм красу та складність світу, який існує за межами людського зору.

— За матеріалами New Scientist