Cientistas criaram um microscópio que ver elétrons em movimento

Imagine ter uma câmera tão poderosa que pode tirar fotos congeladas de um elétron em movimento — um objeto viajando tão rápido que poderia dar a volta na Terra muitas vezes em questão de segundos. Pesquisadores da Universidade do Arizona desenvolveram o microscópio eletrônico mais rápido do mundo que pode fazer exatamente isso.

Eles acreditam que seu trabalho levará a avanços inovadores em física, química, bioengenharia, ciências dos materiais e muito mais. “Quando você compra a versão mais recente de um smartphone, ele vem com uma câmera melhor”, disse Mohammed Hassan, professor associado de física e ciências ópticas.

“Este microscópio eletrônico de transmissão é como uma câmera muito poderosa na versão mais recente de smartphones; ele nos permite tirar fotos de coisas que não conseguíamos ver antes — como elétrons. Com este microscópio, esperamos que a comunidade científica possa entender a física quântica por trás de como um elétron se comporta e como um elétron se move.”

Quanto mais rápido o pulso, melhor a imagem

Microscópios eletrônicos ultrarrápidos operavam anteriormente emitindo uma sequência de pulsos de elétrons a velocidades de alguns attossegundos. Um attossegundo é um quintilhão de segundo. Pulsos nessas velocidades criam uma série de imagens, como quadros em um filme — mas os cientistas ainda não percebiam as reações e mudanças em um elétron que ocorrem entre esses quadros à medida que ele evolui em tempo real.

Para ver um elétron congelado no lugar, pesquisadores da Universidade do Alabama, pela primeira vez, geraram um único pulso de elétrons de attosegundo, que é tão rápido quanto os elétrons se movem, aumentando assim a resolução temporal do microscópio, como uma câmera de alta velocidade capturando movimentos que, de outra forma, seriam invisíveis.

Hassan e seus colegas basearam seu trabalho nas realizações ganhadoras do Prêmio Nobel de Física de Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L’Huilliere, que ganharam o Prêmio Nobel de Física em 2023 após gerar o primeiro pulso de radiação ultravioleta extrema, tão curto que podia ser medido em attossegundos.

Fonte:

Phys.org

[Ciência]