Un team di ricercatori del Caltech ha sviluppato un modo per catturare su pellicola il movimento propulsivo superveloce degli oggetti browniani, in particolare quelli su scala nanometrica. Nel loro articolo pubblicato sul sito ad accesso libero Progressi scientifici , il team descrive l'uso di tecniche di microscopia elettronica quadridimensionale per catturare immagini in tempo reale di nanoparticelle d'oro mentre si diffondono in un liquido.

Si osserva che minuscole particelle sospese in un liquido caldo si muovono in modo apparentemente casuale. Tale movimento fu notato da Robert Brown all'inizio del XIX secolo, un fenomeno così chiamato moto browniano. In tempi più recenti, i ricercatori si sono concentrati sul moto browniano in relazione a particelle ancora più piccole, micro e nanoparticelle. Sfortunatamente, a causa di limitazioni tecnologiche, in precedenza era impossibile catturare l'azione su pellicola, invece, i ricercatori hanno messo insieme immagini fisse scattate utilizzando un microscopio elettronico. In questo nuovo sforzo, i ricercatori riferiscono su una tecnica che hanno sviluppato che supera questo problema, offrendo un nuovo modo per studiare la diffusione di particelle estremamente piccole.

Il nuovo approccio prevede l'uso della microscopia quadridimensionale, che comporta l'utilizzo sia di impulsi laser estremamente veloci che di microscopia elettronica a trasmissione - si basa, notano i ricercatori, su un meccanismo di funzionamento della pompa-sonda. Il primo dei due laser eccita le particelle, mentre il secondo scatta una foto dell'azione:accade così rapidamente che i risultati possono essere visualizzati come video.

Nei loro esperimenti, i ricercatori hanno sparato un primo impulso alle nanoparticelle d'oro, quindi ha emesso un secondo impulso che ha catturato immagini di minuscole bolle che si formano vicino alla superficie delle nanoparticelle e le eccita. Aumentando l'energia del primo impulso, la squadra ha notato, ha portato a fondere molte delle minuscole bolle, provocando diversi tipi di movimento da parte delle nanoparticelle. I ricercatori suggeriscono che la loro tecnica potrebbe essere utilizzata da altri ricercatori per studiare i sistemi di dispersione, in particolare quelli che sono fuori equilibrio. Potrebbe anche aprire la strada, forse, allo sviluppo di nanorobot alimentati dalla luce che lavorano all'interno di sistemi liquidi.

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