Gli scienziati ottengono una panoramica dell'affascinante mondo di atomi e molecole utilizzando microscopi a raggi X. Ricerca innovativa dei fisici della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), il Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) ad Amburgo, e l'Università di Amburgo ha aperto la strada a nuove tecniche di imaging. Il team di scienziati ha sviluppato e testato con successo un metodo che è notevolmente più efficace delle procedure convenzionali. I risultati dei ricercatori sono stati recentemente pubblicati in Fisica della natura .

I metodi convenzionali utilizzati dai ricercatori per determinare la struttura di cristalli e minerali si basano sulla diffusione coerente della luce. In altre parole, le onde luminose colpiscono una struttura e vengono deviate, ma continuano ad oscillare senza che il loro schema di creste e avvallamenti venga distorto o interrotto in alcun modo. Se un numero sufficiente di questi fotoni può essere misurato con un rivelatore, si ottiene un pattern di diffrazione caratteristico che può essere utilizzato per derivare il pattern di atomi sparsi o la struttura cristallina.

La maggior parte delle onde luminose, però, sono sparsi in modo incoerente, cioè i modelli d'onda delle onde in uscita non sono più direttamente in relazione alle onde in entrata poiché la luce viene riflessa dagli atomi che tocca come luce fluorescente. Il risultato è una luce di fondo diffusa che fino ad ora gli scienziati ritenevano non adatta per l'imaging, avere un effetto negativo sulla precisione del metodo.

Questa luce incoerentemente dispersa, però, è proprio ciò che oggi è stato utilizzato per analizzare una struttura. A DESY, i ricercatori hanno creato con successo un'immagine di un esagonale, struttura micrometrica a forma di anello benzenico. La tecnica di base alla base di questa procedura non è nuova. Robert Hanbury Brown e Richard Q. Twiss usarono la luce incoerente per determinare il diametro delle stelle già nel 1956. Il team di ricercatori di Erlangen e Amburgo ha ora perfezionato questo metodo, usandolo per analizzare strutture microscopiche.

Il metodo innovativo ha un vantaggio decisivo. "Più piccole sono le strutture da riprendere, maggiore è la proporzione di luce diffusa in modo incoerente, ' spiega l'autore principale dello studio, Raimund Schneider della FAU. "Anche se questo pone problemi di imaging coerente che aumentano con l'intensità, il nostro metodo in realtà ne trae vantaggio.' Il nuovo metodo ha il potenziale per ottenere un miglioramento significativo nell'analisi delle strutture nei campi della biologia e della medicina.