El microscopio más rápido del mundo hace su debut
El movimiento de los electrones que zumban se ha capturado como nunca antes.
Los investigadores han desarrollado un microscopio basado en láser que toma imágenes a una velocidad de attosegundo, o una billonésima de billonésima de segundo. Denominada "attomicroscopía", la técnica puede capturar el rápido movimiento de los electrones dentro de una molécula con mucha mayor precisión de lo que era posible anteriormente, informan el físico Mohammed Hassan y sus colegas el 21 de agosto en Science Advances.
"Siempre trato de ver cosas que nadie ha visto antes," dice Hassan, de la Universidad de Arizona en Tucson.
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El attomicroscopio es un microscopio electrónico de transmisión modificado, que utiliza un haz de electrones para obtener imágenes de cosas tan pequeñas como unos pocos nanómetros (SN: 16/07/08). Al igual que la luz, los electrones pueden ser considerados como ondas. Estas longitudes de onda, sin embargo, son mucho más pequeñas que las de la luz. Eso significa que un haz de electrones tiene una mayor resolución que un láser convencional y puede detectar cosas más pequeñas, como átomos o nubes de otros electrones.
Para obtener sus imágenes súper rápidas, Hassan y sus colegas utilizaron un láser para dividir el haz de electrones en pulsos ultracortos. Al igual que el obturador de una cámara, esos pulsos les permitieron capturar una nueva imagen de los electrones en una lámina de grafeno cada 625 attosegundos, aproximadamente mil veces más rápido que las técnicas existentes.
El microscopio aún no puede capturar imágenes de un solo electrón, eso requeriría una resolución espacial extremadamente alta. Pero al juntar las imágenes recopiladas, los científicos crearon una especie de película fotograma a fotograma que muestra cómo una colección de electrones se mueve a través de una molécula.
La técnica podría permitir a los investigadores observar cómo ocurre una reacción química o investigar cómo se mueven los electrones a través del ADN, dice Hassan. Esa información podría ayudar a los científicos a crear nuevos materiales o medicamentos personalizados.
"Con esta nueva herramienta, estamos tratando de construir un puente entre lo que los científicos pueden descubrir en el laboratorio y aplicaciones en la vida real que podrían tener un impacto en nuestra vida diaria," dice.
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D. Hui et al. Attosegundo microscopía electrónica y difracción. Science Advances. Publicado en línea el 21 de agosto de 2024. doi: 10.1126/sciadv.adp5805.
Skyler Ware fue becaria de comunicación de medios de masas de la AAAS en 2023 con Science News. Tiene un Ph.D. en química de Caltech, donde estudió reacciones químicas que utilizan o crean electricidad.
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