Primera fotografía de la sombra de un átomo


“Hemos llegado al límite extremo de microscopía, no se puede ver nada más pequeño que un átomo utilizando luz visible , ” asegura el profesor Dave Kielpinski del Centro de la Universidad de Griffith para Dinámica Cuántica en Brisbane, Australia.

“Queríamos investigar la forma en que unos pocos átomos están obligados a emitir una sombra y hemos demostrado que se necesita sólo uno, “dijo el profesor Kielpinski.

Publicado esta semana en Nature Communications , “Absorción de imágenes de un solo átomo ” es el resultado del trabajo de los últimos 5 año del equipo de investigación Kielpinski / Streed.

En el centro de este logro está el microscopio de alta resolución de la Universidad de Griffith, que hace que la sombra sea lo bastante oscura para ser  vista.

Ninguna institución en el mundo tiene la capacidad tal extrema de imagen óptica .

La realización de un átomo el tiempo suficiente para poder tomar su fotografía, mientras ya es notable en sí misma, aunque no es nueva tecnología; el átomo está aislado dentro de una cámara y se mantiene en espacio libre por  fuerzas eléctricas.

El Profesor Kielpinski y sus colegas atraparon  iones atómicos individuales del elemento iterbio y los expusieron a una frecuencia específica de luz. Bajo esta luz la sombra del átomo fue enviada a un detector, y una cámara digital fue capaz de capturar la imagen.

“Mediante el uso del microscopio de ultra alta resolución, hemos sido capaces de concentrar la imagen en un área más pequeña de lo que se ha logrado antes, creando una imagen más oscura, que es más fácil de ver”, dijo el profesor Kielpinski.

La precisión de este proceso es casi inimaginable.

“Si cambiamos la frecuencia de la luz que brilla en el átomo sólo una parte, la imagen ya no puede ser vista”, dijo el profesor Kielpinski.

El miembro del equipo de investigación, el Doctor Erik Streed, dijo que las implicaciones de estos hallazgos son de largo alcance.

“Estos experimentos ayudan a confirmar nuestro entendimiento de física atómica y pueden ser útiles en computación cuántica “, dijo el Dr. Streed.

“Debido a que somos capaces de predecir el grado de oscuridad de un solo átomo , así como la cantidad de luz que debe absorber en la formación de una sombra, podemos medir si el microscopio es capaz de lograr el contraste máximo permitido por la física.”

“Esto es importante si quieres mirar muestras biológicas muy pequeñas y frágiles, como las hebras de ADN, donde la exposición a la luz ultravioleta excesiva o a rayos X puedan dañar el material.”

“Ahora se puede predecir la cantidad de luz necesaria para observar los procesos dentro de las células, en óptimas condiciones, sin traspasar su umbral de destrucción·.

Y eso puede ayudar a los biólogos a hacer las cosas de una manera diferente.

“Al final, un poco de luz podría ser suficiente para hacer el trabajo.”

Enlace original: First photo od shadow of a single atom

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4 pensamientos en “Primera fotografía de la sombra de un átomo

  1. Es definitivamente el límite, al menos para lo que consideramos como luz visible. Un equpo de investigación de la Universidad Griffith en Brisbane ha llevado a cabo lo que probablemente sea el logro más importante en la historia de la microscopía: Obtener una fotografía de la sombra de un átomo. Se trata de un esfuerzo que demandó media década de trabajo, y tiene el potencial de generar beneficios para diferentes campos, incluyendo el de la computación cuántica.

  2. El eje central de este descubrimiento es un microscopio de súper-alta resolución, tan avanzado que aparentemente no tiene un equivalente en todo el globo. Aunque parezca mentira, aislar y mantener en la misma posición al átomo no fue el desafío principal, ya que esa tecnología se encuentra disponible. El átomo escogido pertenece al elemento iterbio, siendo expuesto a una determinada frecuencia de luz. De esta manera, la sombra del átomo quedó sobre el detector, lo que permitió tomar la fotografía. El profesor Dave Kielpinski, una de las mentes maestras detrás de este proyecto, destacó el nivel de precisión extremo que se necesitó. Una variación de apenas una milmillonésima en la frecuencia de la luz reflejada sobre el átomo habría eliminado la posibilidad de obtener dicha imagen.

  3. “Hemos alcanzado el límite extremo del microscopio; no puedes ver algo más pequeño que un átomo utilizando la luz visible”, dijo Dave Kielpinski, profesor de esta universidad.

  4. “La precisión de este proceso es casi inimaginable (…) Si cambiamos la frecuencia de la luz que brilla en el átomo sólo una parte, la imagen ya no puede ser vista”, agregó Kielpinski según informó ABC.es .

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