Imagem da estrutura do anel de benzeno hexagonal investigada tirada com um microscópio eletrônico. À direita:imagem reconstruída da estrutura do anel de benzeno obtida com o método inovador baseado em luz incoerente. No futuro, este método poderia ser usado para obter imagens de átomos individuais com uma resolução ainda maior usando raios-x de ondas curtas. Crédito: Física da Natureza
Os cientistas obtêm uma visão do fascinante mundo dos átomos e moléculas usando microscópios de raios-x. Pesquisa inovadora por físicos da Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), o Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) em Hamburgo, e a Universidade de Hamburgo abriu o caminho para novas técnicas de imagem. A equipe de cientistas desenvolveu e testou com sucesso um método que é consideravelmente mais eficaz do que os procedimentos convencionais. As descobertas dos pesquisadores foram publicadas recentemente em Física da Natureza .
Os métodos convencionais que os pesquisadores usam para determinar a estrutura dos cristais e minerais baseiam-se no espalhamento coerente da luz. Em outras palavras, ondas de luz atingem uma estrutura e são desviadas, mas continue a oscilar sem que seu padrão de cristas e vales seja distorcido ou interrompido de alguma forma. Se um número suficiente desses fótons puder ser medido com um detector, um padrão de difração característico é obtido, o qual pode ser usado para derivar o padrão de átomos espalhados ou a estrutura do cristal.
A maioria das ondas de luz, Contudo, estão espalhados de forma incoerente, isto é, os padrões de onda das ondas que saem não estão mais diretamente em relação às ondas que chegam, pois a luz é refletida dos átomos que toca como luz fluorescente. O resultado é uma luz difusa de fundo que os cientistas até agora acreditavam não ser adequada para imagens, tendo um efeito negativo na precisão do método.
Esta luz incoerentemente espalhada, Contudo, é precisamente o que agora foi usado para analisar uma estrutura. No DESY, os pesquisadores criaram com sucesso uma imagem de um hexagonal, Estrutura de tamanho micrométrico em forma de anel de benzeno. A técnica básica por trás desse procedimento não é nova. Robert Hanbury Brown e Richard Q. Twiss usaram luz incoerente para determinar o diâmetro das estrelas já em 1956. A equipe de pesquisadores de Erlangen e Hamburgo agora refinou este método, usando-o para analisar estruturas microscópicas.
O método inovador tem uma vantagem decisiva. 'Quanto menores forem as estruturas a serem fotografadas, quanto maior a proporção de luz espalhada incoerentemente, 'explica o principal autor do estudo, Raimund Schneider da FAU. 'Embora isso acarrete problemas crescentes de imagem coerentes com a intensidade, nosso método realmente se beneficia disso. ' O novo método tem potencial para alcançar uma melhoria significativa na análise de estruturas nos campos da biologia e da medicina.