Un microscopio de rayos X ofrece una nanovisión a los investigadores
Un equipo internacional de investigadores ha utilizado un microscopio de rayos X para crear una imagen en 3D de un nanocristal. Sus resultados, publicados en la revista Nature, preparan el camino hacia el objetivo fundamental de tomar imágenes de moléculas individuales en acción, algo que sería de inmenso valor para los investigadores de nanotecnología en todo el mundo. Durante muchos años los científicos de materiales han estado utilizando microscopios electrónicos para obtener imágenes detalladas de objetos y materiales. Sin embargo, esto lleva a partir el objeto con el fin de ser visualizado en capas extremadamente finas, lo cual raramente es fácil y puede alterar las propiedades del material que está siendo estudiado. En contraste, la capacidad de los rayos X de penetrar más profundamente en los objetos permite a los investigadores ver nanopartículas en tres dimensiones sin destruirlas. Los recientes avances tecnológicos significan que fuentes de rayos X ²duros² (aquellos con longitudes de onda extremadamente cortas) están ahora fácilmente disponibles, haciendo que estos estudios sean posibles. Investigadores dirigidos por Ian Robinson del Colegio Universitario de Londres, utilizaron una técnica llamada imaginería de difracción de rayos X coherente para crear una imagen de una nanopartícula de plomo que medía sólo 750 nm. Cuando los cristales reflejan los rayos X se forman dibujos interesantes. Estos dibujos pueden ser invertidos matemáticamente para crear una imagen del objeto en tres dimensiones. La imagen reveló no sólo las facetas planas de la partícula, sino un defecto correlativo al punto donde el cristal fue desarrollado sobre su substrato de vidrio. Estos investigadores se dieron cuenta de que la resolución que alcanzaron, 40 nm, puede ser mejorada desarrollando detectores y ópticas mejores o fuentes de rayos X más potentes. Cuando esto ocurre, los métodos descritos en el papel podrían ser ampliados a resolución atómica. En un artículo adjunto, Eric D. Isaacs, del Centro de Materiales a Nanoescala en Illinois y explica por qué este tipo de avances en imaginería son tan importantes para los investigadores de nanotecnología. Las propiedades mecánicas, eléctricas y termodinámicas de las nanopartículas son determinadas por sus superficies e interfaces con otros materiales. Subraya que el hecho de sujetar una simple molécula a la superficie de nanocristales semiconductores puede cambiar su comportamiento electrónico y óptico. "Para desarrollar materiales con propiedades útiles debemos entender primero cómo se relacionan estas propiedades con la estructura atómica y la química de superficie", escribe el Dr. Isaacs. ²Robinson y sus colaboradores han dado un paso adelante substancial al darse cuenta del potencial de los microscopios de rayos X..