Puede que se necesite una aldea para criar a un niño, según el viejo proverbio, pero se necesita un equipo completo de científicos e ingenieros altamente capacitados para instalar y operar una tecnología de punta, microsonda de iones excepcionalmente compleja. Pregúntale a Julie Smith, un científico de seguridad nuclear en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía.
Smith es miembro del grupo de Tecnologías Avanzadas de Seguridad Nuclear en el Centro de Ciencias Forenses Ultra-Trace, donde trabaja con el nuevo espectrómetro de masas de iones secundarios a nanoescala de ORNL, o NanoSIMS, un poderoso instrumento de imágenes que se utilizará para analizar los materiales del ciclo del combustible nuclear para el DOE y la Administración Nacional de Seguridad Nuclear.
Los NanoSIMS se distinguen de otros espectrómetros de masas de iones secundarios por su resolución submicrónica, que permite a los investigadores examinar las relaciones espaciales de diferentes elementos e isótopos hasta 50 nanómetros, menos de una milésima parte del ancho de un cabello humano promedio. Este tremendo poder permite a los investigadores realizar análisis ultrafinos en áreas como la bioquímica, geociencias y materiales avanzados y obtener una mayor comprensión de las interacciones químicas a nanoescala.
"Es genial cuando miras diferentes iones distribuidos a través de un material, si es algo sólido, muestra biológica o geológica, "Dijo Smith." La escala con la que se puede mirar es simplemente fantástica ".
Smith y sus colegas se encuentran actualmente en la fase de puesta en servicio y validación del instrumento, que ha estado en el laboratorio por menos de un año. Hay aproximadamente una docena de instrumentos NanoSIMS en los Estados Unidos y solo tres en el sistema de laboratorio nacional. NanoSIMS de ORNL será el único dedicado principalmente al estudio del ciclo del combustible nuclear.
"Creo que las NanoSIMS encajarán en otras técnicas que ya están disponibles aquí en ORNL, ", Dijo Smith." Podremos usar el NanoSIMS para responder preguntas científicas muy específicas que requieren una resolución a nanoescala ".
Smith se formó originalmente como geólogo y trabajó en geocronología, determinar la edad de las formaciones rocosas, y cosmoquímica, estudiar meteoritos y otras muestras del espacio exterior para comprender la historia del sistema solar y la galaxia.
Ella usó por primera vez un instrumento SIMS durante su trabajo de doctorado, cuando utilizó la tecnología para datar rocas de más de tres mil millones de años. Después de completar su carrera, trabajó para varias empresas privadas y continuó utilizando la técnica SIMS en una variedad de materiales, desde materia geológica y biológica hasta semiconductores y muestras forenses nucleares.
Smith encontró el NanoSIMS hace más de una década mientras trabajaba en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore y quedó cautivado por la capacidad del instrumento para romper la barrera de resolución de micrones. Cuando descubrió que ORNL estaba obteniendo un NanoSIMS, aprovechó la oportunidad de entrar en la planta baja con un modelo actualizado que nunca antes había usado.
"NanoSIMS siempre ha sido mi tipo favorito de instrumento SIMS, ", dijo." Estaba muy emocionada con la oportunidad de venir a trabajar con este grupo, utilice las NanoSIMS y cree un nuevo laboratorio ".
ORNL encaja bien con los NanoSIMS, Smith dijo, ya que cuenta con las instalaciones y las personas necesarias para establecer y mantener el único, instrumento sensible. Normalmente se necesitan más de dos años desde que se realiza un pedido para entregar e instalar un NanoSIMS, pero gracias a la extensa red de soporte de ORNL, el programa se aceleró enormemente y redujo ese tiempo a la mitad.
"La colaboración dentro de ORNL fue excelente dentro de mi grupo y en todas las direcciones, ", Dijo Smith." Hizo las cosas mucho más fáciles, porque otras personas vendrían para ayudar proporcionando equipos, consejos o materiales extra, para poder concentrarme en la ciencia dentro de mi laboratorio ".
Como recién llegado a ORNL, Smith se alegró de encontrar una atmósfera de colaboración en el laboratorio y de que tantos otros investigadores estuvieran dispuestos a acercarse y crear una conexión personal durante el proceso de instalación.
"Creo que todos aquí tienen una actitud muy positiva, y eso promueve el éxito, "A la gente de aquí le gusta ver a otras personas triunfar tanto como a ellos mismos".
Smith dijo que ha aprendido mucho de la variedad de investigaciones que ha realizado en los sectores público y privado. Ella aconseja a los científicos de todos los niveles de experiencia que se adapten para usar los recursos disponibles y que sean flexibles con respecto a su estrategia científica. Puede que te apasione seguir un camino, ella dijo, pero debe estar preparado para incorporar nueva información que le ayude a ir en una mejor dirección, ya que allí se encuentran algunos de los resultados más fascinantes.
"Creo que es emocionante no saber qué va a pasar a continuación, "Dijo Smith." Cada día es diferente. Lo encuentro realmente energizante y me mantiene motivado ".
Smith espera con interés los nuevos conocimientos que se obtendrán de NanoSIMS a medida que se acerca al final de la fase de puesta en servicio y se prepara para sus primeros proyectos de investigación a finales de este año. La adquisición y la instalación del instrumento se unieron como resultado de un equipo, y Smith predice que otros querrán cooperar en el futuro para complementar su investigación con el poder analítico de NanoSIMS.
"El logro científico no es solo un momento individual de descubrimiento, es la recopilación incremental de información, ", dijo." Entonces, un día, todos los números se juntan, y ha encontrado algo nuevo e interesante para la comunidad ".
"Los avances se logran porque mucha gente está trabajando en cosas y compartiendo información a través de publicaciones y conferencias, ", Dijo Smith." Me gustaría inspirar a otros a hacer un buen trabajo y compartir la emoción de los nuevos descubrimientos ".
