Em um projeto de pesquisa conjunta, cientistas do Instituto Max Born de Óptica Não Linear e Espectroscopia de Pulso Curto (MBI), a Technische Universität Berlin (TU) e a Universidade de Rostock conseguiram pela primeira vez nanopartículas livres de imagem em um experimento de laboratório usando uma fonte de laser de alta intensidade. Anteriormente, a análise estrutural desses objetos extremamente pequenos por meio de difração de disparo único só foi possível em instalações de pesquisa em grande escala usando os chamados lasers de elétrons livres de raios-X e XUV. Seus resultados inovadores facilitam a caracterização altamente eficiente do produto químico, propriedades ópticas e estruturais de nanopartículas individuais e acabam de ser publicadas em Nature Communications . O principal autor da publicação é a pesquisadora júnior, Dra. Daniela Rupp, que realizou o projeto na TU Berlin e agora está iniciando um grupo de pesquisa júnior no MBI.

Em seu experimento, os pesquisadores expandiram o gás hélio através de um bico que é resfriado a uma temperatura extremamente baixa. O gás hélio se transforma em um estado superfluido e forma um feixe de minúsculas nanogotículas que voam livremente. "Enviamos pulsos XUV ultracurtos para essas gotículas e capturamos instantâneos desses objetos, registrando a luz do laser espalhada em um detector de grande área para reconstruir a forma da gota, "explica a Dra. Daniela Rupp.

"A chave para o experimento bem-sucedido foram os pulsos XUV de alta intensidade gerados no laboratório de laser da MBI que produzem padrões de espalhamento detalhados com apenas um único disparo, "explica o Dr. Arnaud Rouzée da MBI." Ao usar o chamado modo grande angular que fornece acesso à morfologia tridimensional, poderíamos identificar formas até então não observadas das gotículas de superfluido, "acrescenta o professor Thomas Fennel da MBI e da Universidade de Rostock. Os resultados da equipe de pesquisa permitem uma nova classe de metrologia para analisar a estrutura e as propriedades ópticas de pequenas partículas. Graças às fontes de luz laser de última geração, fazer imagens dos menores pedaços de matéria não é mais uma exclusividade das instalações de pesquisa em grande escala.