Nanotecnologia

Recorde de microscópio eletrônico mostra ligações atômicas

Redação do Site Inovação Tecnológica -  25/09/2018

A matéria nunca havia sido vista com tantos detalhes - esta é uma amostra do semicondutor bidimensional molibdenita. [Imagem: Y. Jiang - 10.1038/s41586-018-0298-5]

Microscópio mais preciso do mundo

A nanotecnologia cravou mais um recorde digno do Guinness: o microscópio de resolução mais alta do mundo.

Com ele é possível visualizar com precisão estruturas medindo 0,39 ângstroms.

Como referência, lembre-se que a maioria dos átomos têm entre 2 e 4 ângstroms de diâmetro, ou seja, agora é possível não apenas ver as características internas dos átomos, como o próprio espaçamento entre eles e, mais importante, detalhes sobre as ligações entre eles.

Como a resolução dos microscópios eletrônicos até agora coincidia com o tamanho médio dos átomos, eles apareciam nas imagens como esferas borradas - o borramento agora sumiu.

A técnica usada pelo microscópio mais poderoso do mundo é conhecida como pticografia. [Imagem: Y. Jiang - 10.1038/s41586-018-0298-5]

Pticografia

Este é o maior aprimoramento já obtido com uma técnica chamada pticografia, também conhecida como microscopia de varredura por difração.

Até agora, os microscópios eletrônicos estavam limitados pelas "lentes eletrônicas" utilizadas. Yi Jiang e seus colegas da Universidade Cornell, nos EUA, superaram essa limitação combinando a técnica de reconstrução das imagens usada nos microscópios eletrônicos de varredura por transmissão (STEM) com um novo tipo de detector digital de elétrons.

Um feixe de elétrons de 80 kiloelétron-volts é usado para iluminar a amostra de material e, em seguida, a informação de fase do feixe é recuperada analisando o padrão de difração produzido pela radiação espalhada pela amostra.

Como essa faixa de energia é mais baixa do que a normalmente utilizada, a equipe espera que sua técnica permita obter imagens das ligações atômicas sem destruir a amostra - ou, pelo menos, sem destruí-la antes que ela possa ser observada em detalhes.

Bibliografia:

Electron ptychography of 2D materials to deep sub-angstrom resolution
Yi Jiang, Zhen Chen, Yimo Han, Pratiti Deb, Hui Gao, Saien Xie, Prafull Purohit, Mark W. Tate, Jiwoong Park, Sol M. Gruner, Veit Elser, David A. Muller
Nature
Vol.: 559, 343
DOI: 10.1038/s41586-018-0298-5