yoLos intervalos de tiempo que podemos captar con dispositivos son cada vez más cortos, lo que abre una ventana a fenómenos físicos que aún no hemos estudiado. Investigadores de la Universidad de Arizona han anunciado el desarrollo del microscopio electrónico más rápido del mundo, que puede captar un intervalo de un solo attosegundo.

Un attosegundo es una fracción de tiempo asombrosa. Equivale a una milmillonésima de milmillonésima de segundo. Para hacer una comparación, la cantidad de ellos en un segundo es aproximadamente la misma que la cantidad de segundos desde que comenzó el universo hace 13.700 millones de años.

Los microscopios electrónicos utilizan láseres para generar un haz pulsado de electrones . Estos haces se utilizan para ver el objeto de estudio y cuanto más cortos sean, más rápida y mejor será la imagen. Hasta este dispositivo, los haces tenían una duración de unos pocos attosegundos, por lo que si se utilizaban para estudiar el movimiento de un electrón independiente, se perdería parte de la acción. En un attosegundo, el movimiento del electrón se puede capturar en imágenes congeladas ya que la velocidad del haz coincide con la del electrón objetivo.

“Cuando se adquiere la última versión de un teléfono inteligente, viene con una mejor cámara”, dijo en un comunicado el autor principal Mohammed Hassan, profesor asociado de física y ciencias ópticas . “Este microscopio electrónico de transmisión es como una cámara muy potente en la última versión de los teléfonos inteligentes; nos permite tomar fotografías de cosas que antes no podíamos ver, como los electrones. Con este microscopio, esperamos que la comunidad científica pueda comprender la física cuántica detrás de cómo se comporta un electrón y cómo se mueve un electrón”.

Este avance se basa en décadas de investigación en física de attosegundos, que fue reconocida el año pasado con el Premio Nobel de Física para tres de sus pioneros: Pierre Agostini, Ferenc Krausz y Anne L’Huillier . A pesar de los años de trabajo, el campo sigue siendo bastante joven y con mucho potencial por alcanzar.

“Todavía estamos en el comienzo y todavía se trata de una investigación muy básica. Pero la idea es que empecemos a controlar [los electrones]. Podemos medir el movimiento de los electrones en la materia. Y tal vez, posiblemente, podamos controlar un poco este movimiento. Y esto podría ser importante para controlar posiblemente algún proceso químico, tal vez un proceso biológico más adelante”, dijo el profesor L’Huillier, premio Nobel en una entrevista exclusiva .

El nuevo método de microscopía electrónica utiliza pulsos de luz ultracortos, la base de la física de attosegundos, junto con un pulso de haz de electrones. Es la cuidadosa sincronización de los pulsos lo que ha permitido observar los procesos ultrarrápidos a nivel atómico.

“La mejora de la resolución temporal en el interior de los microscopios electrónicos ha sido esperada desde hace tiempo y ha sido el foco de atención de muchos grupos de investigación, porque todos queremos ver el movimiento de los electrones”, dijo Hassan. “Estos movimientos ocurren en attosegundos. Pero ahora, por primera vez, podemos alcanzar una resolución temporal de attosegundos con nuestro microscopio electrónico de transmisión, y lo hemos llamado ‘attomicroscopía’. Por primera vez, podemos ver fragmentos del electrón en movimiento”.

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