Celda líquida 4D EM. Crédito:(c) Ciencias (2017). DOI:10.1126 / science.aah3582
(Phys.org) —Un equipo de investigadores del Instituto de Tecnología de California ha combinado un láser pulsado con un cañón de electrones para capturar imágenes de nanopartículas suspendidas que se mueven a velocidades de nanosegundos. En su artículo publicado en la revista Ciencias , el grupo describe su enfoque y cómo utilizaron su aparato para seguir el movimiento de nanopartículas excitadas por láser. Peter Baum con Ludwig-Maximilians-Universität ofrece un artículo en perspectiva sobre el trabajo en el mismo número de la revista, al describir lo que han logrado y describir las posibles aplicaciones de su técnica, también ofrece algunas ideas sobre cómo podría mejorarse.
Para ver mejor los componentes básicos de la materia, Los científicos han buscado enérgicamente mejores microscopios que permitan no solo mirar más de cerca las cosas, pero breves miradas a interacciones o reacciones que ocurren a velocidades increíblemente rápidas. En este nuevo esfuerzo, los investigadores buscaron combinar tecnologías para capturar pulsos de láser ultrarrápidos que golpean un par de nanopartículas de oro unidas suspendidas en un disolvente de agua.
Para capturar la acción, los investigadores colocaron el par de nanopartículas de oro en una gota de agua, y luego aplastó el resultado entre placas de nitruro de silicio, que se eligió porque permite el paso de electrones pero es lo suficientemente fuerte como para soportar la presión de vacío dentro de un microscopio electrónico. Luego, el equipo apuntó un láser a las nanopartículas y le disparó una secuencia de pulsos muy rápidos, haciendo que el agua hierva justo al lado, excitando las nanopartículas en movimiento. Al mismo tiempo, un cañón de electrones disparó electrones a las mismas nanopartículas, creando un flash para la captura de imágenes. Para crear la imagen, el equipo siguió un proceso de tres pasos:seleccionar la imagen mediante iluminación de electrones cuasi-continua, aplicando un pulso láser mientras también aplica un pulso de sonda, y luego imaginando el resultado final una vez más usando iluminación de electrones cuasi-continua. Repitiendo continuamente su proceso de tres pasos, el equipo pudo recopilar un flujo de datos de información sobre la posición cambiante del par de nanopartículas, cuales, cuando se combina, comprendía una especie de video que mostraba los movimientos del par de nanopartículas.
La técnica necesita refinamiento, como señala Baum, pero abre la puerta a la posibilidad de crear microscopios para visualizar interacciones biológicas que ocurren a velocidades de nanosegundos.
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