Un team di ricerca presso l'Università della Florida centrale ha dimostrato l'impulso di luce più veloce mai sviluppato, un lampo a raggi X di 53 attosecondi.

Il gruppo guidato dal professor Zenghu Chang ha battuto il proprio record stabilito nel 2012:un impulso di luce ultravioletta estrema di 67 attosecondi che era il più veloce all'epoca.

A un quintilionesimo di secondo, un attosecondo è inimmaginabilmente veloce. In 53 attosecondi, la luce viaggia per meno di un millesimo del diametro di un capello umano.

Allo stesso modo le telecamere ad alta velocità possono registrare video al rallentatore di proiettili volanti, gli impulsi di luce ad attosecondi consentono agli scienziati di catturare immagini di elettroni in rapido movimento in atomi e molecole con una nitidezza senza precedenti.

Come riportato il 4 agosto in Comunicazioni sulla natura , gli impulsi che Chang ha ora dimostrato non sono solo più brevi nella durata, ma anche in lunghezza d'onda. La nuova luce raggiunge un'importante regione spettrale, la cosiddetta "finestra d'acqua, "dove gli atomi di carbonio assorbono fortemente ma l'acqua no.

"Tali raggi X molli ad attosecondi potrebbero essere usati per girare video al rallentatore di elettroni e atomi di molecole biologiche nelle cellule viventi a, ad esempio, migliorare l'efficienza dei pannelli solari comprendendo meglio come funziona la fotosintesi, " disse Chang, un professore di cattedra UCF in CREOL, Il Collegio di Ottica e Fotonica, e il Dipartimento di Fisica. Chang è il direttore dell'Institute for the Frontiers of Attosecond Science and Technology (iFAST), con sede presso il Dipartimento di Fisica, dove sono stati effettuati gli esperimenti.

I raggi X interagiscono con gli elettroni strettamente legati nella materia e possono rivelare quali elettroni si muovono in quali atomi, fornendo un altro modo per studiare processi veloci in materiali con specificità di elementi chimici. Questa capacità è preziosa per lo sviluppo della logica di nuova generazione e dei chip di memoria per telefoni cellulari e computer che sono mille volte più veloci di quelli in uso oggi.

La produzione di raggi X ad attosecondi richiede un nuovo tipo di driver ad alta potenza:laser a femtosecondi con una lunghezza d'onda lunga. È un approccio che Chang e il suo team hanno aperto la strada.