Il microscopio elettronico più veloce al mondo, creato dall’Università dell’Arizona, rivoluziona la scienza osservando elettroni in tempo reale su scala attosecondo.
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©University of Arizona
Un team di ricercatori dell’Università dell’Arizona ha sviluppato il microscopio elettronico più veloce mai realizzato, capace di catturare eventi della durata di un attosecondo, ovvero un miliardesimo di miliardesimo di secondo. Grazie a questa innovazione, denominata “attomicroscopia“, sarà possibile osservare in tempo reale dinamiche elettroniche finora impossibili da studiare, aprendo nuove prospettive nella fisica quantistica, nella chimica, nella biologia e nelle scienze dei materiali.
Come funziona l’attomicroscopia e perché è rivoluzionaria
La nuova tecnologia rappresenta un avanzamento significativo nella microscopia elettronica, un traguardo raggiunto sotto la guida del professor Mohammed Hassan. L’approccio si basa sugli studi dei premi Nobel Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L’Huillier, pionieri nella generazione di impulsi ultravioletti su scala attosecondo.
Gli scienziati dell’Università dell’Arizona hanno utilizzato un laser ad alta potenza che si divide in due fasci, creando impulsi elettronici “grigliati”. Questa configurazione permette di ottenere immagini dettagliate di materiali come il grafene, mostrando dinamiche elettroniche con una precisione senza precedenti.
A differenza dei microscopi tradizionali, che utilizzano tecniche di imaging più lente, l’attomicroscopia consente di osservare cambiamenti a livello atomico in tempi incredibilmente brevi. Secondo il professor Hassan, il team è riuscito per la prima volta a utilizzare un microscopio elettronico a trasmissione per raggiungere una risoluzione temporale su scala attosecondo, rendendo visibili dettagli dei movimenti elettronici che avvengono in frazioni di tempo finora inaccessibili.
Le implicazioni della scoperta
La possibilità di catturare i movimenti degli elettroni potrebbe rivoluzionare numerosi campi scientifici. Gli studiosi ritengono che osservare il comportamento degli elettroni durante la formazione e la rottura dei legami chimici fornirà informazioni essenziali per sviluppare nuovi farmaci, ottimizzare l’immagazzinamento di energia e progettare materiali innovativi.
Mohammed Hassan ha spiegato che il microscopio elettronico agisce come una fotocamera estremamente sofisticata, simile a quelle presenti negli smartphone di ultima generazione, ma con una potenza incomparabile. Con questo strumento, diventa possibile catturare immagini di elementi invisibili fino ad ora, come gli elettroni, offrendo così nuove opportunità per comprendere la fisica quantistica e il movimento degli elettroni.
Le potenzialità di questa tecnologia includono applicazioni nella bioingegneria, con la possibilità di analizzare interazioni molecolari fondamentali, e nella scienza dei materiali, dove potrebbe rivelare proprietà atomiche di materiali innovativi. Nonostante la complessità di questi fenomeni, gli scienziati sono convinti che l’attomicroscopia rappresenti un passo cruciale verso una comprensione più approfondita di queste interazioni.
Un riconoscimento da Guinness World Records
Il microscopio elettronico dell’Università dell’Arizona è stato riconosciuto ufficialmente dal Guinness World Records come il più veloce al mondo, un traguardo che mette in evidenza l’importanza della collaborazione scientifica. Il progetto è stato possibile grazie al lavoro di un team multidisciplinare composto da Mohammed Hassan, Nikolay Golubev, Dandan Hui, Husain Alqattan e Mohamed Sennary. La loro esperienza in fisica, ottica e ingegneria ha permesso di spingere i limiti della scienza oltre quanto ritenuto possibile.
Pur basandosi su precedenti scoperte premiate con il Nobel, il team dell’Università dell’Arizona ha saputo portare avanti la ricerca in modo innovativo, dimostrando che l’ingegno umano e il lavoro di squadra sono fondamentali per i progressi scientifici.
La creazione del microscopio elettronico più veloce al mondo rappresenta una pietra miliare nella capacità di esplorare il mondo su scala microscopica. L’attomicroscopia, con la sua capacità di osservare gli elettroni con una precisione straordinaria, promette di rivoluzionare campi che vanno dalla medicina alla tecnologia quantistica, offrendo nuove risposte ai misteri del mondo invisibile e aprendo la strada a scoperte rivoluzionarie.
Fonte: University of Arizona
