p (Phys.org) - Ao capturar imagens em escala atômica, mesmo pequenos movimentos da amostra podem resultar em imagens distorcidas ou distorcidas - e esses movimentos são virtualmente impossíveis de prevenir. Agora, os pesquisadores de microscopia da North Carolina State University desenvolveram uma nova técnica que explica esse movimento e elimina a distorção do produto acabado. p Em questão estão os microscópios eletrônicos de transmissão de varredura (TEMs), que pode capturar imagens de átomos individuais de um material. Para tirar essas imagens, os cientistas têm que permitir que uma sonda faça a varredura na área da amostra - que tem uma área de menos de cinco nanômetros. Essa varredura pode levar dezenas de segundos.

p A amostra repousa sobre uma haste de suporte, e enquanto a varredura ocorre, a haste se expande ou se contrai devido a mudanças sutis na temperatura ambiente. A expansão ou contração da haste é imperceptível a olho nu, mas, como a área da amostra é medida em nanômetros, o movimento da haste faz com que o material da amostra se desloque ligeiramente. Este assim chamado "desvio" pode fazer com que as imagens TEM de varredura resultantes sejam significativamente distorcidas.

p "Mas nossa abordagem elimina efetivamente o efeito da deriva na digitalização de imagens TEM, "diz o Dr. James LeBeau, professor assistente de ciência e engenharia de materiais na NC State e autor sênior de um artigo que descreve o trabalho.

p Os pesquisadores programaram o microscópio para girar na direção em que faz a varredura da amostra. Por exemplo, pode ser necessário primeiro digitalizar uma imagem da esquerda para a direita, em seguida, faça uma varredura de cima para baixo, então da direita para a esquerda, depois de baixo para cima. Cada direção de varredura captura a distorção causada pela deriva de um ponto de vista diferente.

p Os pesquisadores conectam essas imagens a um programa que desenvolveram que mede os recursos em cada imagem e usa esses dados para determinar a direção precisa e a extensão do desvio na amostra. Assim que a deriva for quantificada, as imagens podem ser ajustadas para remover a distorção causada pelo desvio. As imagens resultantes representam com precisão a estrutura real da amostra e fornecem aos cientistas novos recursos para entender a ligação entre os átomos.

p "Historicamente, um grande problema com a deriva é que você precisa ter um material de referência em qualquer imagem em nanoescala, para que você possa saber como a imagem foi distorcida, "LeBeau diz." Esta técnica torna isso desnecessário. Isso significa que agora podemos olhar para amostras completamente desconhecidas e descobrir suas estruturas cristalinas - o que é um passo importante para nos ajudar a controlar as propriedades físicas de um material. "