成功突破噪声干扰，“AI + 电子显微镜”揭示纳米颗粒隐藏运动

GoodNav 在 3 月 8 日报道，根据外媒 ScitechDaily 3 月 6 日的信息，科学家们研发了一项颠覆性的 AI 技术，能够揭示纳米颗粒的隐秘运动，这对于材料科学、制药和电子领域至关重要。

通过将人工智能与电子显微镜相结合，研究团队成功克服了噪声干扰，实现了对原子级变化的可视化。这一科研突破预计将帮助科学家深入了解纳米颗粒在不同条件下的行为，从而推动工业技术的创新与科学研究的进展。

科学家们发展出一种新技术，能够清晰展示纳米颗粒随时间变化的轨迹。通过整合人工智能与电子显微镜，实现了对纳米颗粒在不同环境下的精准可视化。相关研究结果已在《科学》杂志上发表，点此查看

纽约大学数据科学中心的主任及数学与数据科学教授 Carlos Fernandez-Granda 表示，“纳米催化系统对社会的影响极为深远。据预估，90% 的全球制造产品在其生产过程中都涉及催化反应。我们所开发的 AI 技术为研究材料的原子级动态提供了崭新的视角。”

注意：如图所示，左侧展示的是电子显微镜拍摄的铂纳米颗粒，其空间分辨率足以显示单个原子。然而，由于成像速度极快，图像受到显著的噪声干扰，但快速采集对研究纳米颗粒表面的动态行为是至关重要的。右侧图像则是 AI 处理后的结果，该系统能够有效去除噪声，清晰呈现纳米颗粒的原子结构。

该研究由亚利桑那州立大学、康奈尔大学和爱荷华大学共同完成，通过结合电子显微镜与 AI，使科学家能够以前所未有的精度和速度观察分子结构及其运动，精确度达到十亿分之一米。

亚利桑那州立大学材料科学与工程教授 Peter A. Crozier 解释说，虽然电子显微镜可提供极高的空间分辨率，但由于纳米颗粒的原子结构在化学反应中迅速变化，必须以高速采集数据以理解其功能，这导致测量数据的噪声极大。“而我们所开发的 AI 方法能够自动去除噪声，使原子级动态清晰可见。”