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Esta imagen muestra una reconstrucción pticográfica electrónica de un cristal de ortoscandato de praseodimio (PrScO3), ampliado 100 millones de veces. Crédito: Universidad de Cornell

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Cornell desarrolló una nueva técnica de microscopía que es lo suficientemente poderosa como para detectar un átomo individual en tres dimensiones y crear una imagen tan clara que la única imagen borrosa proviene del movimiento de ese átomo.

El estudio publicado hoy viernes en la revista Science se basa en un microscopio electrónico que emplea sofisticados algoritmos de reconstrucción 3D, ha establecido un nuevo récord en mostrar la resolución de los átomos.

“Esto no solo establece un nuevo récord”, dijo el autor principal e ingeniero de Cornell, David Muller, en un comunicado de prensa. “Ha alcanzado un régimen que efectivamente será un límite máximo para la resolución. Básicamente, ahora podemos averiguar dónde están los átomos de una manera muy fácil. Esto abre un mundo de nuevas posibilidades de medición de cosas que hemos querido hacer durante mucho tiempo”.

Vibrando

Los intentos anteriores de obtener imágenes y estudiar átomos individuales dieron como resultado imágenes borrosas porque, es muy difícil obtener esa precisión. Pero ahora los científicos pueden ver cómo los átomos se mueven y vibran: el desenfoque de movimiento en las nuevas imágenes es un testimonio de su precisión, dicen, más que una falla técnica.

“Con estos nuevos algoritmos, ahora podemos corregir todo el desenfoque de nuestro microscopio hasta el punto de que el factor de desenfoque más grande que nos queda es el hecho de que los átomos están vibrando”, dijo Muller en el comunicado, “porque eso es lo que les sucede a los átomos a una temperatura finita “.

Cambio de paradigma

El récord anterior de resolución de un solo átomo fue establecido por el mismo equipo en 2018, pero en ese momento solo podían obtener imágenes de muestras de materiales extremadamente delgados con solo unos pocos átomos de espesor. Sin embargo, su nueva técnica les permite trabajar con muestras más gruesas y realistas e incluso podría usarse para mejorar las imágenes médicas.

“Queremos aplicar esto a todo lo que hacemos”, dijo Muller en el comunicado. “Hasta ahora, todos hemos estado usando lentes realmente malos. Y ahora tenemos un nuevo par de ellos realmente buenos. ¿Quién no querría quitarse las gafas viejas, ponerse las nuevas y usarlas todo el tiempo?”, concluyó el científico.