Nanotecnologia

Tirada primeira foto da sombra de um átomo

Tirada primeira foto da sombra de um átomo
O experimento terá aplicações na computação quântica e na biomicroscopia, além dos estudos de física atômica. [Imagem: Streed et al./Nature Communications]

Sombra atômica

Fotografar átomos e moléculas não é uma tarefa fácil - há quem garanta que átomos nunca foram fotografados de fato.

Além de serem muito pequenos, quase um vazio completo, é também muito difícil fazê-los ficar quietos.

Por isso, Erik Streed e seus colegas da Universidade de Griffith, na Austrália, usaram uma técnica para tirar uma foto da sombra de um átomo.

"Nós alcançamos o limite extremo da microscopia; você não pode ver nada menor do que um átomo usando luz visível," contou Dave Kielpinski, coautor da pesquisa.

"Nós queríamos investigar quantos átomos são necessários para gerar uma sombra e provamos que basta um."

Fotografando um átomo

Primeiro, um átomo de itérbio foi convencido a ficar quieto ao ser colocado de castigo no interior de uma câmera de vácuo, devidamente segurado por campos elétricos.

No coração do experimento está um microscópio de resolução extremamente alta, capaz de tornar a sombra escura o suficiente para que possa ser captada.

Tirada primeira foto da sombra de um átomo
Esta é a foto da sombra de um átomo de itérbio. [Imagem: Streed et al./Nature Communications]

A seguir o átomo é exposto a uma frequência específica da luz, produzindo a sombra em um anteparo, sombra esta que é então coletada por um sensor digital.

"Se mudarmos a frequência da luz que projetamos sobre o átomo em apenas uma parte em um bilhão, a imagem não pode mais ser vista," explica o pesquisador.

Computação quântica e biomicroscopia

O Dr. Erik Streed afirma que, além de permitir um melhor entendimento da física atômica, seu experimento poderá ajudar a explorar a computação quântica.

Os benefícios também são óbvios para a microscopia, inclusive para a biomicroscopia, sobretudo pelas informações sobre a quantidade de luz que cada átomo deve absorver a fim de criar uma sombra.

"Nós podemos agora prever quanta luz é necessária para observar processos no interior das células, sob condições ótimas de microscopia, sem ultrapassar os limites e matar a célula," disse Streed.

Bibliografia:

Absorption imaging of a single atom
Erik W. Streed, Andreas Jechow, Benjamin G. Norton, David Kielpinski
Nature Communications
Vol.: 3, Article number: 933
DOI: 10.1038/ncomms1944




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