El 'santo grial' de la física: científicos toman la primera radiografía de un solo átomo

La técnica permite a los investigadores identificar por primera vez el estado químico de un solo átomo, incluso si es parte de un sólido, líquido o gas, y si está unido a otros átomos.

El profesor de la Universidad de Ohio Saw Wai Hla, autor principal de un estudio publicado en la revista Nature el miércoles 31 de mayo, explicó que los científicos han podido durante mucho tiempo obtener imágenes de átomos individuales con microscopios de sonda de barrido, pero no identificar su composición.

"Ahora podemos identificar con precisión el tipo y el estado químico de un átomo específico, un átomo a la vez", dijeron los investigadores en un comunicado de prensa.

"Una vez que podamos hacer eso, podremos descomponer los materiales hasta su límite máximo de un solo átomo. Esto tendrá una gran influencia en las ciencias ambientales y médicas, lo que podría conducir a curas que podrían afectar drásticamente a la humanidad. Este descubrimiento transformará el mundo".

Para lograr la hazaña, los científicos del Laboratorio Nacional de Argonne en Illinois construyeron a la medida un instrumento de microscopía de efecto túnel con rayos X de sincrotrón que podía obtener imágenes de un solo átomo; por lo general, tales dispositivos muestran átomos por decenas de miles a la vez.

"La técnica utilizada y el concepto probado en este estudio abrió nuevos caminos en la ciencia de los rayos X y los estudios a nanoescala. Podría revolucionar la investigación y dar lugar a nuevas tecnologías en información cuántica y la detección de elementos traza en la investigación médica y ambiental", dijo el coautor Tolulope Michael Ajayi, estudiante de doctorado de la Universidad de Ohio.

Los científicos dijeron que la nueva técnica, a la que llamaron "túnel de resonancia excitada por rayos X o X-ERT", tiene numerosas aplicaciones, incluida una mayor comprensión del funcionamiento de los metales de tierras raras como los que se utilizan en los dispositivos electrónicos.

Los rayos X fueron descubiertos en 1895 por Wilhelm Röntgen, quien inicialmente los llamó radiación X porque era un misterio. Los rayos altamente energizados son una forma de radiación electromagnética con una longitud de onda más allá de lo que es visible para el ojo humano, aproximadamente entre la radiación ultravioleta y gamma.

Fueron reconocidos casi de inmediato por sus inmensas aplicaciones médicas, pero también se convirtieron en herramientas clave en astronomía y otros campos, a pesar del riesgo de cáncer derivado de la exposición.

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