(PhysOrg.com) - Los materiales catalizadores diminutos pueden participar en una amplia variedad de procesos físicos y químicos muy rápidos que ahora se pueden revelar con mayor precisión gracias a un nuevo modo de imagen para microscopios electrónicos de transmisión dinámica (DTEM) desarrollado por científicos estadounidenses.
"Nuestro grupo ha desarrollado un modo de imágenes de campo oscuro para DTEM que permite la obtención de imágenes de nanopartículas con la resolución espacial y temporal combinada más alta lograda hasta ahora", dice Daniel Masiel de la Universidad de California (Davis) y autor principal del trabajo, que se publicó en línea en ChemPhysChem . Según Masiel, DTEM anular de campo oscuro (ADF-DTEM) podría, por primera vez, Permitir la observación directa resuelta en el tiempo de procesos como el crecimiento de nanocables, envenenamiento por catalizador, y maduración de Ostwald en escalas de tiempo de nanosegundos.
Un DTEM es un microscopio electrónico de transmisión que se ha modificado para incluir un fotocátodo impulsado por láser que puede producir un solo pulso intenso de electrones con una duración de solo 15 ns. Si bien el instrumento tiene el potencial de proporcionar información sobre la dinámica del catalizador de nanopartículas al permitir imágenes directas con alta resolución espacial y temporal, Las relaciones limitadas de señal a fondo que se pueden obtener para muestras de nanopartículas dispersas han hecho que tales estudios sean difíciles de realizar con resoluciones óptimas. Para superar estas limitaciones, Masiel y sus colaboradores han fabricado una apertura de lente de objetivo anular que permite obtener imágenes con un aumento de tres veces en la relación señal / fondo. Este modo de imagen anular de campo oscuro mejora el contraste alcanzable en imágenes de electrones pulsados de 15 ns y permite observar partículas tan pequeñas como 30 nm de diámetro (ver imagen:imagen DTEM pulsado de campo oscuro de disparo único de diminutas partículas de oro dispersas en una película de carbono perforada con una resolución de tiempo de 15 ns).
Otras técnicas, como las imágenes difractivas coherentes (que utilizan rayos X coherentes) o la TEM in situ, ofrecen datos de imágenes directas, pero a costa de la resolución espacial o temporal. Este no es el caso de ADF-DTEM, dicen los investigadores, y están seguros de que el nuevo método encontrará aplicaciones en campos importantes de investigación:"Al permitir a la comunidad científica una visión experimental directa del comportamiento de los sistemas a escala nanométrica en intervalos de tiempo de nanosegundos, ADF-DTEM promete brindar a los ingenieros y científicos un método poderoso para explorar sistemas que son el núcleo de algunas de las tecnologías energéticas más importantes de hoy y de mañana ", Dice Masiel.
