
Две группы ученых одновременно опубликовали работы, посвященные новым подходам в рентгеновской томографии, позволяющим определить не только трехмерную структуру образца и его плотность но и ряд дополнительных свойств частиц, из которых он состоит. В частности, новый подход позволит увидеть размер и ориентацию отдельных составляющих объектов. Авторы продемонстрировали возможности новой техники на человеческих костях и зубах. Исследования групп Флориана Шаффа1 и Марианны Либи2 появились на страницах журнала Nature, который также приводит краткое изложение работ.Традиционные методы томографии предполагают просвечивание образца рентгеновским излучением и анализ того, каким образом оно поглощается внутренними областями объекта. На основе такого эксперимента с помощью компьютерных вычислений ученые восстанавливают трехмерную картину образца, которую, условно, можно разбить на воксели — объемные пиксели. Каждому из них обычно удается приписать один дополнительный параметр — плотность для рентгеновского излучения, иначе говоря, как хорошо этот воксель поглощает рентген. Однако существует целый ряд рентгеновских техник, которые позволяют узнать гораздо больше свойств фрагментов материала по тому, как излучение рассеивается на них, вплоть до определения расположения атомов внутри него. Правда, они ограничены требованиями к исследуемому образцу, например, он должен быть монокристаллическим. Если немного ослабить эти требования, то можно узнать другие характеристики — размеры и ориентацию маленьких кристалликов, из которых состоит исследуемый объект. К примеру, если пропустить очень тонкий пучок рентгеновского излучения через стеклообразный материал (его частички никак не ориентированы), то на детекторе мы увидим тонкое кольцо рассеянного излучения вокруг пучка. А если же в этом материале (им может быть, например, полиэтилен) есть некоторое упорядочение частиц, то от всего кольца могут остаться только пара пятен.Такое упорядочение встречается в ряде биологических объектов, например, минеральные составляющие костей окружены жгутами ориентированных волокон коллагена. В зависимости от того, каким образом ориентированы волокна, материал кости может обладать разными механическими свойствами. 
