Un nuovo progresso nell'imaging a raggi X ha rivelato la drammatica forma tridimensionale dei nanocristalli d'oro, ed è probabile che faccia luce sulla struttura di altri materiali su scala nanometrica.

Descritto oggi in Comunicazioni sulla natura , la nuova tecnica migliora la qualità delle immagini dei nanomateriali, realizzato mediante diffrazione di raggi X, correggendo accuratamente le distorsioni nella luce dei raggi X.

Dottor Jesse Clark, L'autore principale dello studio del London Centre for Nanotechnology ha dichiarato:"Con i nanomateriali che giocano un ruolo sempre più importante in molte applicazioni, c'è una reale necessità di poter ottenere immagini tridimensionali di altissima qualità di questi campioni.

"Finora siamo stati limitati dalla qualità dei nostri raggi X. Qui abbiamo dimostrato che con sorgenti di raggi X imperfette possiamo ancora ottenere immagini di nanomateriali di altissima qualità".

Fino ad ora, la maggior parte dell'imaging dei nanomateriali è stata eseguita utilizzando la microscopia elettronica. L'imaging a raggi X è un'alternativa interessante poiché i raggi X penetrano nel materiale più degli elettroni e possono essere utilizzati in ambienti ambientali o controllati.

Però, realizzare lenti che mettano a fuoco i raggi X è molto difficile. In alternativa, gli scienziati utilizzano il metodo indiretto di imaging di diffrazione coerente (CDI), dove il modello di diffrazione del campione viene misurato (senza lenti) e convertito in un'immagine dal computer.

Il premio Nobel Lawrence Bragg suggerì questo metodo nel 1939 ma non ebbe modo di determinare le fasi mancanti della diffrazione, che sono oggi forniti da algoritmi informatici.

Il CDI può essere eseguito molto bene con le ultime sorgenti di raggi X di sincrotrone come la Diamond Light Source del Regno Unito che hanno un flusso coerente molto più elevato rispetto alle macchine precedenti. CDI sta guadagnando slancio nello studio dei nanomateriali, ma, fino ad ora, ha sofferto di una scarsa qualità dell'immagine, con densità spezzata o non uniforme. Ciò era stato attribuito all'imperfetta coerenza della luce a raggi X utilizzata.

Le drammatiche immagini tridimensionali dei nanocristalli d'oro presentate in questo studio dimostrano che questa distorsione può essere corretta mediante un'appropriata modellazione della funzione di coerenza.

Professore Ian Robinson, Il London Centre for Nanotechnology e l'autore dell'articolo hanno affermato:"Le immagini corrette sono molto più interpretabili di quelle mai ottenute in precedenza e probabilmente porteranno a una nuova comprensione della struttura dei materiali su scala nanometrica".

Il metodo dovrebbe funzionare anche per laser a elettroni liberi, imaging diffrattivo basato su elettroni e atomi.