Veja como é um átomo em alta resolução!

O átomo é uma unidade básica de matéria, sendo a menor parcela em que um elemento pode ser dividido sem perder suas propriedades químicas. Um átomo é formado por um núcleo que é composto de prótons, nêutrons e elétrons que formam a eletrosfera. A nova imagem obtida marca um avanço importante no mundo da microscopia eletrônica. 

Os microscópios eletrônicos foram inventados na década de 1930 e tornaram possível a visualização do poliovírus, por exemplo, que é menor que os comprimentos de onda da luz visível. O limite de visualização desses aparelhos se dava com a necessidade de aumento de energia de feixe de elétrons, que poderia danificar as amostras. Uma das alternativas para esse problema era a pticografia.

Como a imagem do átomo captada?

A pticografia foi desenvolvida na década de 1960, mas devido às limitações da época demorou décadas para que a técnica fosse colocada em prática. Em 2018, o físico Cornell David Muller conseguiu capturar um átomo em alta resolução, entrando para o Guinness com o recorde mundial. Agora, 3 anos depois, o mesmo cientista e sua equipe da Universidade de Cornell bateram o recorde capturando uma amostra de um cristal  ortoscandato de praseodímio em 3 dimensões e o ampliaram 100 milhões de vezes, dobrando a resolução do recorde anterior.

Em 2018, a imagem de maior resolução de átomos era uma amostra do semicondutor bidimensional molibdenita. (Fonte: Inovação e Tecnologia/Reprodução)

A pticografia é um método em que há um disparo de um feixe de elétrons, cerca de um bilhão por segundo, em um material. O feixe se move conforme os elétrons são disparados e atingem a amostra de ângulos diferentes. É como um jogo de queimada no escuro. Assim, com base no padrão de manchas gerado, há informações suficientes para que os algoritmos formem uma imagem original. Portanto, a pticografia pode ser utilizada para além da imagem convencional de lentes que um microscópio eletrônico gera.

 Por que a descoberta é importante?

A descoberta é importante, porque depois de 80 anos a equipe descobriu como é possível reorganizar uma dispersão múltipla dos átomos. Com algoritmos inteligentes e a modificação do espalhamento dos elétrons, foi possível chegar a esse resultado. A tecnologia permitiu a análise de amostras mais espessas, tendo uma resolução melhor. O borrão na imagem obtida vem dos movimentos dos átomos. 

A técnica de imagem de alta resolução ajuda no desenvolvimento de chips baseado em silício na busca de semicondutores mais eficientes. (Fonte:Pixabay/Reprodução)

As técnicas de alta resolução são essenciais para o desenvolvimento da próxima geração de dispositivos eletrônicos. Eles podem ajudar no desenvolvimento de telefones, computadores e eletrônicos mais eficientes e com baterias mais duradouras.