Imagen histórica: científicos consiguen hacerle una radiografía a un átomo por primera vez
Un nuevo hito científico nos muestra un mundo invisible para nuestros ojos, a través de una técnica de vanguardia.
La noticia puede sonar ciencia ficción, pero un nuevo estudio publicado en la revista Nature asegura que la comunidad científica ya puede conocer la realidad de los átomos a través de radiografías, algo nunca antes visto. Ya en 2008, un equipo de investigadores consiguió retratar un átomo gracias a un microscopio de electrones, mientras que en 2013 se utilizó un microscopio cuántico para entrar dentro de un átomo de hidrógeno. No hablamos de experimentos de científicos locos del mundo del cine, sino de investigaciones reales y que nos hacen estar más cerca del átomo de hierro.
Los átomos ya no pueden esconderse de los rayos X
Un equipo de investigadores de diferentes entidades, la Universidad de Ohio, el Laboratorio Nacional de Argonne y la Universidad de Illinois, han demostrado que no sólo podemos observar átomos a través de potentes y modernos microscopios, sino que también podemos verlos a través de los denominados rayos X. Saw-Wai Hla, físico perteneciente a la Universidad de Ohio y el Laboratorio Nacional de Argonne, ha asegurado en el medio Ars Technica que:
Los átomos pueden ser fotografiados con microscopios de sonda de barrido, pero sin rayos X no se puede decir de qué están hechos. Ahora podemos detectar exactamente un átomo en particular, de átomo en átomo, y podemos medir simultáneamente su estado químico. Cuando lo podamos hacer, podremos rastrear los materiales hasta el límite de sus átomos, lo que tendrá un gran impacto en las ciencias medioambientales y médicas.
We can now take an x-ray of a single atom. This means we really can start building new materials atom by atom, choosing the characteristics instead of being bound by what nature gives us. The New Materials Revolution is advancing. https://t.co/ZOHXTFUt6K World's First X-Ray of a…
— Pippa Malmgren (@DrPippaM) May 31, 2023
Esta nueva imagen de un átomo rompe la idea preconcebida que tenemos del clásico átomo, casi como si de una estrella con planetas alrededor se tratase. Los electrones, en ese caso planetas, no se mueven realmente de esa manera, sino que más bien son ondas que aparecen como partículas si se realiza cualquier experimento, pero que habitualmente se encuentran quietas. Digamos que la aproximación más exacta sería recoger la fotografía de portada y ubicar una nube de partículas a su alrededor.
Para que hayamos podido disfrutar de esta majestuosa imagen, los científicos han utilizado lo que se denomina como microscopía de efecto túnel en sincrotrón de rayos X. Dicho en palabras que puedan entenderse mejor, estamos hablando de combinar radiación electromagnética con el efecto túnel, el fenómeno cuántico por el que una partícula viola los principios de la mecánica clásica. Se reemplaza el detector de rayos X convencional por una punta metálica que recoge electrones en 'estado excitado'.
Esta investigación, que parece más propia de películas de ciencia ficción que pueden verse en Netflix, es uno de los grandes avances en la ciencia moderna, posibilitando que científicos de todo el mundo tengan la posibilidad de detectar materiales de una forma revolucionaria.