p Cada um dos diferentes elementos encontrados na natureza tem seus isótopos distintos. Para o carbono, existem 99 átomos do isótopo de carbono estável mais leve 12C para cada átomo 13C, que tem mais um nêutron em seu núcleo. Além desta variação natural, os materiais podem ser cultivados a partir de produtos químicos enriquecidos com isótopos. Isso permite que os cientistas estudem como os átomos se organizam em sólidos, por exemplo, para melhorar sua síntese. Ainda, as técnicas mais tradicionais para medir a razão isotópica requerem a decomposição do material ou são limitadas a uma resolução de centenas de nanômetros, obscurecendo detalhes importantes. p No novo estudo, liderado por Jani Kotakoski, os pesquisadores da Universidade de Viena usaram o microscópio eletrônico de transmissão de varredura avançado Nion UltraSTEM100 para medir isótopos em áreas do tamanho de nanômetros de uma amostra de grafeno. Os mesmos elétrons energéticos que formam uma imagem da estrutura do grafeno também podem ejetar um átomo por vez devido ao espalhamento em um núcleo de carbono. Por causa da maior massa do isótopo 13C, um elétron pode dar a um átomo 12C um chute um pouco mais forte, derrubando-o com mais facilidade. Quantos elétrons em média são necessários dá uma estimativa da concentração local do isótopo. "A chave para fazer este trabalho foi combinar experimentos precisos com um modelo teórico aprimorado do processo", diz Toma Susi, o principal autor do estudo.

p Publicando em Nature Communications permitiu que a equipe abraçasse totalmente a ciência aberta. Além de divulgar os relatórios de revisão por pares ao lado do artigo, uma descrição abrangente dos métodos e análises está incluída. Contudo, os pesquisadores deram um passo adiante e carregaram seus dados de microscopia no repositório aberto figshare. Qualquer pessoa com uma conexão à Internet pode acessar livremente, usar e citar os gigabytes de imagens de alta qualidade. Toma Susi continua:"Até onde sabemos, esta é a primeira vez que dados de microscopia eletrônica são compartilhados abertamente nesta escala. "

p Os resultados mostram que microscópios eletrônicos de resolução atômica podem distinguir entre diferentes isótopos de carbono. Embora o método agora tenha sido demonstrado apenas para grafeno, pode, em princípio, ser estendido para outros materiais bidimensionais, e os pesquisadores têm uma patente pendente sobre esta invenção. "Os microscópios modernos já nos permitem resolver todas as distâncias atômicas nos sólidos e ver quais elementos químicos os compõem. Agora podemos adicionar isótopos à lista", Jani Kotakoski conclui.