En pilas recargables, Las láminas de material ultradelgadas son cruciales. Las reacciones ocurren en las interfaces de estas hojas. Los científicos quieren rastrear estas reacciones. Necesitan una forma de sondear interfaces enterradas con especificidad elemental. En principio, Las técnicas de espectroscopia de rayos X suaves podrían ser una herramienta poderosa para sondear interfaces tan complejas. Sin embargo, estas técnicas no han estado disponibles debido a limitaciones en la óptica y las fuentes láser. Por primera vez, un equipo internacional ideó una técnica de generación de segundo armónico de rayos X suave y la utilizó para caracterizar capas individuales de grafeno dentro de una muestra de grafito, prometiendo abrir nuevas perspectivas a la naturaleza de las interfaces complejas.

Saber cómo ocurren las reacciones en las interfaces enterradas es crucial para el almacenamiento de energía, Purificación del agua, y otros usos. La nueva técnica ofrece una forma de sondear elementos específicos en interfaces enterradas. Los resultados de la técnica podrían, Un día, Permita que los científicos usen rayos X suaves para rastrear los procesos interfaciales que ocurren en una billonésima de segundo.

Comprender la naturaleza detallada de las interfaces complejas se ha convertido en una búsqueda de gran importancia, ya que subyace a los avances que se necesitan con urgencia en muchas aplicaciones, incluida la purificación de agua, desalinización, y tecnologías de recuperación, y es vital para los procesos centrales de la electroquímica, química atmosférica, bioquímica, y conversión de energía. Los científicos desarrollaron una nueva técnica para sondear interfaces con selectividad tanto superficial como específica del elemento, demostrado para las capas de grafeno individuales dentro del grafito a granel. Cuando los pulsos de rayos X suaves de un láser de electrones libres ingresan al material, excitan electrones orbitales internos en los átomos de carbono. Para los átomos de carbono que forman una interfaz de grafito, estas excitaciones pueden producir un fotón (un paquete de luz) con el doble de energía que los fotones entrantes. Los científicos pueden utilizar las observaciones de esta segunda generación armónica para dilucidar importantes propiedades interfaciales, así como las reacciones químicas que ocurren en estas interfaces.