Novo microscópio eletrônico enxerga um décimo do diâmetro de um átomo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/03/2012

A imagem maior mostra o zoom que o microscópio pticográfico permite fazer na imagem vista no canto superior. É possível ver detalhes com 0,236 nanômetros.
[Imagem: Humphry et al./Nature]

Microscópio pticográfico

Pesquisadores da Universidade de Sheffield, no Reino Unido, afirmam ter descoberto uma forma de "revolucionar a microscopia eletrônica".

O professor John Rodenburg e sua equipe apresentaram uma técnica, chamada pticografia, que poderá criar as imagens de mais alta resolução já vistas.

"Nós demonstramos que podemos aumentar o limite de resolução de uma lente eletrônica por um fator de cinco. Uma extensão do mesmo método deverá alcançar a mais alta resolução já obtida em imagens por transmissão, cerca de um décimo do diâmetro de um átomo," afirma o pesquisador.

Observação de amostras vivas

A técnica é aplicável a microscópios que utilizem qualquer tipo de onda e tem outras vantagens sobre os métodos convencionais.

Por exemplo, quando usada com luz visível, a nova tecnologia gera um tipo de imagem que permitirá que os cientistas vejam células vivas muito claramente sem a necessidade de estampá-las em lâminas de vidro, um processo que geralmente mata as células.

O novo método também dispensa a necessidade de colocar uma lente muito próxima de uma amostra viva, o que significa que as células poderão ser vistas através de recipientes grossos, como placas de Petri ou frascos.

Assim, as amostras poderão ser acompanhadas à medida que se desenvolvem e crescem durante dias ou semanas, sem que as observações perturbem o processo natural.

Imagens borradas

Há décadas, os microscópios de transmissão eletrônica têm permitido que os cientistas olhem através de um objeto para estudar suas características atômicas internas.

Sua maior limitação tem sido a qualidade relativamente "pobre" das lentes que são usadas para formar as imagens.

"Uma imagem eletrônica ou de raios X típica é cerca de 100 vezes mais borrada do que o limite teórico imposto pelo comprimento de onda," conta Rodenburg.

As imagens pticográficas representam uma espécie de imageamento refrativo, que produz a imagem medindo as ondas que se espalham da superfície da amostra que está sendo observada.
[Imagem: Humphry et al./Nature]

Pticografia eletrônica

A nova técnica é chamada de pticografia eletrônica, uma espécie de imageamento difrativo.

Sua grande vantagem é a eliminação da lente, com a imagem sendo formada usando programas de computador para reconstruir as ondas de elétrons que se espalham quando passam pela amostra.

"Nós medimos padrões de difração, e não imagens. O que nós gravamos equivale à intensidade das ondas - de elétrons, de raios X ou de luz - que foram dispersadas pelo objeto, o que é chamado de 'intensidade'," explica o pesquisador.

"Entretanto, para formar uma imagem, nós precisamos saber quando os picos e vales das ondas chegam no detector, ou seja, sua fase. O x da nossa descoberta foi desenvolver uma forma de calcular a fase das ondas partindo unicamente de sua intensidade," completa.

O que o programa de computador faz é, ao receber a informação do detector, reconstruir o caminho da onda difratada, identificando as características precisas do objeto que geraram seu espalhamento.

Isto permite uma resolução inédita, porque elimina qualquer aberração antes causada pelas lentes.

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