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O microscópio mais rápido do mundo

Na Universidade do Arizona, em Tucson, foi construído um microscópio a laser que pode capturar imagens a um attossegundo.

Um attossegundo é igual a 1\cdot 10^{-18} segundo ou 1 quintilhonésimo de segundo.

Post sobre o funcionamento do laserClique aqui

Fonte: ScienceNews (Traduzido para o Português)

A técnica foi chamada de “attomicroscopia”, que pode capturar os movimentos dos elétrons dentro de uma molécula com maior precisão do que era anteriormente possível. Mohammed Hasan e seus colegas relataram na Science Advances, no dia 21 de Agosto.

O attomicroscópio é um microscópio de transmissão de elétrons modificado, que usa um feixe de elétrons para obter imagens de objetos de poucos nanômetros. Assim como a luz, os elétrons podem ser considerados como ondas. No entanto, estes comprimentos de onda são muito menores que o da luz. Isto significa que um feixe de elétrons tem maior resolução que um laser convencional e pode detectar objetos menores, como átomos ou nuvem de elétrons.

Para obter imagens super-rápidas, Hasan e seus colegas usaram um laser para cortar o feixe de elétrons em pulso ultracurtos. Como o obturador de uma câmera, estes pulsos permitem capturar uma nova imagem dos elétrons em uma folha de grafeno a cada 625 attossegundos, milhares de vezes mais rápido que as técnicas atuais.

Imagens tiradas a cada 1200 attossegundos dos movimentos dos elétrons no grafeno. As áreas vermelhas são alta densidade de elétrons, as áreas branco e azul representam baixa densidade de elétrons e os pontos pretos no hexágono são átomos de carbono. As imagens são da mesma fonte da notícia.
Imagens do microscópio de escala atto. Fonte: Interesting Engineering.

O microscópio não pode capturar imagens de um único elétron ainda, isto requereria uma resolução espacial extremamente alta. Mas, ao encadear as imagens coletadas, cientistas criaram um vídeo que mostra como um conjunto de elétrons se move em uma molécula.

A técnica pode permitir aos pesquisadores observar como uma reação química ocorre ou sondar o movimento dos elétrons no DNA, segundo Hasan. Esta informação pode ajudar os cientistas a desenvolver novos materiais ou remédios personalizados.

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