Investigadores da Universidade do Ohio, da Universidade do Illinois-Chicago e do Laboratório Nacional Argonne, nos EUA, conseguiram fazer radiografias a átomos isolados. “Os átomos podem ser analisados rotineiramente com microscópios de sondas, mas sem os raios-X não é possível dizer de que são feitos. Agora podemos detetar exatamente o tipo de átomo em particular, átomo a átomo, e medir simultaneamente o seu estado químico. Uma vez que consigamos fazer isto, podemos rastrear os materiais até ao limite último de um único átomo. Isto terá um grande impacto nas ciências ambientais e médicas”, explica Saw-Wai Hla, físico que assina o estudo.
O método atual que permite ‘captar imagens’ dos átomos assenta no uso de uma ponta sobre uma superfície e formar a imagem através de sinais lidos por essa ponta. A primeira vez que esta técnica foi aplicada foi em 1981, pela IBM. Nos últimos 12 anos, Hla tem vindo a desenvolver uma versão de raios-X desta abordagem, a SX-STM, que permitiria aos cientistas identificar o tipo de átomo e o seu estado químico.
Um dos desafios é que a quantidade mais pequena que pode ser radiografada é um atograma, ou seja, cerca de dez mil átomos, porque a emissão de raios-X para um único átomo é demasiado fraca para ser detetada. Com a SX-STM, no entanto, a equipa combinou métodos convencionais de sincronismo com túneis quânticos e conseguiu assim captar a imagem.
O método permite fazer incidir o raio-X sobre a amostra e ‘excitar’ os eletrões junto do núcleo, que depois passam para a ponta detetora. Esta novidade foi testada na Advanced Photon Source do Laboratório Argonne com um átomo de ferro e um de térbium, que foram inseridos em supramoléculas que serviram de anfitriões).
Leia o estudo completo publicado na Nature aqui.
