(Phys.org) — Un team di ricercatori del California Institute of Technology ha combinato un laser pulsato con un cannone elettronico per catturare immagini di nanoparticelle sospese che si muovono a velocità di nanosecondi. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive il loro approccio e come hanno usato il loro apparato per seguire il movimento delle nanoparticelle eccitate dal laser. Peter Baum con Ludwig-Maximilians-Universität offre un pezzo di prospettiva sul lavoro nello stesso numero di rivista, delineando ciò che hanno ottenuto e descrivendo le possibili applicazioni per la loro tecnica, offre anche alcune idee su come potrebbe essere migliorata.

Per osservare meglio gli elementi costitutivi della materia, gli scienziati hanno perseguito in modo aggressivo microscopi migliori che consentono non solo uno sguardo più da vicino alle cose, ma brevi sguardi su interazioni o reazioni che si verificano a velocità incredibilmente elevate. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno cercato di combinare le tecnologie per catturare impulsi laser ultraveloci che colpiscono una coppia di nanoparticelle d'oro legate sospese in un solvente acquoso.

Per catturare l'azione, i ricercatori hanno posizionato la coppia di nanoparticelle d'oro in una goccia d'acqua, e poi schiacciato il risultato tra lastre di nitruro di silicio, che è stato scelto perché consente il passaggio degli elettroni ma è abbastanza forte da resistere alla pressione del vuoto all'interno di un microscopio elettronico. Il team ha quindi puntato un laser sulle nanoparticelle e ha sparato una sequenza di impulsi molto rapidi contro di essa, facendo bollire l'acqua proprio accanto ad essa, eccitando le nanoparticelle in movimento. Allo stesso tempo, un cannone elettronico sparava elettroni alle stesse nanoparticelle, creazione di un flash per l'acquisizione di immagini. Per creare l'immagine, il team ha seguito un processo in tre fasi:selezione dell'immagine utilizzando un'illuminazione elettronica quasi continua, applicando un impulso laser mentre si applica anche un impulso sonda, e quindi ancora una volta l'immagine del risultato finale utilizzando un'illuminazione elettronica quasi continua. Ripetendo continuamente il loro processo in tre fasi, il team è stato in grado di raccogliere un flusso di dati di informazioni sulla posizione mutevole della coppia di nanoparticelle, quale, quando combinato, comprendeva una sorta di video che descriveva i movimenti della coppia di nanoparticelle.

La tecnica ha bisogno di perfezionamento, come osserva Baum, ma apre la porta alla possibilità di creare microscopi per visualizzare interazioni biologiche che avvengono a velocità di nanosecondi.

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