Especialistas da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos, lideraram um grupo de pesquisadores internacionais que desenvolveu uma técnica científica revolucionária: o primeiro registro de raios-X de um único átomo no mundo. De acordo com o relatório, essa inovação tem o potencial de revolucionar a maneira como os estudiosos observam o universo ao nosso redor. Desde a pioneira Wilhelm Roentgen em 1895, a tecnologia de raios-X tem sido amplamente utilizada em diversas áreas, como exames médicos e segurança em aeroportos. Agora, a descoberta dessa nova abordagem promete possibilitar avanços notáveis em escalas nanométricas.
Técnica Científica Revolucionária na detecção de átomos
Desde a sua descoberta, os raios-X têm desempenhado um papel crucial na pesquisa para identificar a composição de amostras orgânicas. Com o avanço tecnológico, a quantidade mínima de material necessária para ser detectada por raios-X tem sido drasticamente reduzida ao longo dos anos. Anteriormente, a menor quantidade de material que podia ser radiografada era um attograma, equivalente a 10.000 átomos ou mais. No entanto, devido à fraqueza do sinal de raios-X emitido por um único átomo, os detectores convencionais não eram capazes de detectar quantidades inferiores a esse limite.
No entanto, esse paradigma está prestes a ser quebrado com o desenvolvimento de uma nova tecnologia. Em breve, a humanidade terá a capacidade de identificar com precisão o tipo específico de átomo, um de cada vez, ao mesmo tempo em que avalia sua composição química. Será possível analisar qualquer substância até o nível máximo de um átomo. Essa pesquisa terá um impacto significativo nas áreas das ciências ambientais e médicas, pois poderá levar ao tratamento de distúrbios até então considerados improváveis.
Tecnologia avançada revela átomos
Conforme descrito no artigo publicado em 31 de maio de 2023 na revista Nature, os pesquisadores decidiram investigar um átomo de ferro e um átomo de térbio, colocando-os em seus respectivos ambientes moleculares. Para detectar o sinal de raios-X desses átomos, os cientistas complementaram os detectores convencionais com uma ponta de metal capaz de capturar elétrons excitados pelos raios-X.
Essa tecnologia é conhecida como Microscopia de Tunelamento por Varredura de Raios-X Síncrotron (SX-STM, na sigla em inglês). Ela é ativada pela absorção de elétrons em níveis nucleares, que funcionam como impressões digitais elementares e permitem a identificação direta do tipo de material. Essa conquista abre diversas oportunidades no estudo das propriedades quânticas.
Essa inovação técnica levou quase 12 anos de pesquisa para ser alcançada e tem o potencial de transformar a ciência em escala global. No futuro, a equipe multinacional de pesquisadores planeja continuar utilizando raios-X para detectar características de apenas um átomo e descobrir novos usos inovadores, especialmente relacionados à coleta de materiais essenciais, pesquisa e muito mais.
Fontes: Phys.org, Science Alert
