Почвоведы под руководством профессора Саши Освальда из Потсдамского университета регулярно проводят эксперименты на нейтронном источнике BER II. Это связано с тем, что нейтроны прекрасно подходят для наблюдения за переносом воды в почве и корнях растений. Кроме того, ученые также используют дейтерированную тяжелую воду, которую очень хорошо можно отличить от обычной воды с помощью нейтронов. Ранее требовалось не менее часа инструментального времени для создания подробного трехмерного картирования распределения воды с помощью нейтронной томографии на установке формирования изображений КОНРАД-2..
Ученые порвали с парадигмой, согласно которой объект должен двигаться как можно меньше в процессе записи, что также является правилом в фотографии. Они позволили растениям люпина медленно, но полностью вращаться внутри почвенного цилиндра, в то время как были сделаны последовательные серии чрезвычайно коротких изображений. Теперь команда может выполнить этот тип 3D-картирования всего за десять секунд благодаря точным техническим изменениям в CONRAD-2, выполненным экспертами HZB д-ром Николаем Карджиловым и д-ром Инго Манке.
Эти модификации позволили исследователям из Univ. Потсдама, чтобы впервые в 3D наблюдать, как вода поднимается вверх в почве и, таким образом, как корни поглощают ее. «При таком временном разрешении до сих пор можно было просматривать поперечное сечение стационарного образца, то есть в 2D», - объясняет доктор Кристиан Тётцке, первый автор исследования, которое теперь опубликовано в Scientific Reports. Полученные данные расширяют наше понимание взаимодействия между корнями и почвой, что может даже повлиять на разведение и выращивание этих видов сельскохозяйственных культур. А новая технология записи, которая работает в 100 раз быстрее, чем раньше, может также позволить наблюдать в реальном времени быстрые процессы в других образцах, например, в топливных элементах, батареях и строительных материалах.