Uma equipe de pesquisadores da Caltech desenvolveu uma maneira de capturar em filme o movimento propulsivo super rápido de objetos brownianos, particularmente aqueles em nanoescala. Em seu artigo publicado no site de acesso aberto Avanços da Ciência , a equipe descreve o uso de técnicas de microscopia eletrônica quadridimensional para capturar imagens em tempo real de nanopartículas de ouro à medida que se difundem em um líquido.

Observa-se que partículas minúsculas suspensas em um líquido quente se movem de maneira aparentemente aleatória. Esse movimento foi observado por Robert Brown no início do século 19, um fenômeno denominado movimento browniano. Em tempos mais recentes, os pesquisadores se concentraram no movimento browniano no que se refere a partículas ainda menores - micro e nanopartículas. Infelizmente, devido a limitações tecnológicas, antes era impossível capturar a ação no filme - em vez disso, pesquisadores reuniram fotos tiradas com um microscópio eletrônico. Neste novo esforço, os pesquisadores relatam sobre uma técnica que desenvolveram que supera esse problema, oferecendo uma nova maneira de estudar a difusão de partículas extremamente minúsculas.

A nova abordagem envolve o uso de microscopia quadridimensional, que envolve o uso de pulsos de laser extremamente rápidos e microscopia eletrônica de transmissão - é baseado, os pesquisadores observam, em um mecanismo de trabalho de bomba-sonda. O primeiro dos dois lasers excita as partículas, enquanto o segundo tira uma foto da ação - acontece tão rapidamente que os resultados podem ser vistos como vídeo.

Em seus experimentos, os pesquisadores dispararam um primeiro pulso em nanopartículas de ouro, então disparou um segundo pulso que capturou imagens de pequenas bolhas se formando perto da superfície das nanopartículas e as excitando. Aumentando a energia do primeiro pulso, a equipe notou, resultou na fusão de muitas das pequenas bolhas, causando diferentes tipos de movimento pelas nanopartículas. Os pesquisadores sugerem que sua técnica pode ser usada por outros pesquisadores para estudar sistemas de dispersão, particularmente aqueles que estão fora de equilíbrio. Também pode abrir o caminho, possivelmente, para o desenvolvimento de nanorrobôs movidos a luz trabalhando em sistemas líquidos.

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