Descoberta em imagem acelera microscópios de feixe atômico neutro e aumenta a resolução

São PauloPesquisadores da Universidade de Swansea desenvolveram um novo método de imagem que torna mais rápido o processo de captura de imagens em microscópios. Este método é especialmente benéfico para microscópios de feixe de átomos neutros, os quais são utilizados para estudar amostras delicadas que não suportam técnicas de imagem convencionais. Esses microscópios utilizam partículas neutras de baixa energia, como átomos de hélio, para explorar a superfície e a composição de materiais sensíveis, como biofilmes bacterianos, películas de gelo e dispositivos fotovoltaicos orgânicos.

A nova técnica de imagem soluciona um grande problema dos atuais microscópios de feixe atômico neutro, que escaneiam amostras pixel por pixel através de um pequeno orifício. Esse método consome muito tempo e há um balanço entre a clareza da imagem e a velocidade do escaneamento. Para obter imagens mais nítidas, leva-se muito mais tempo.

Principais Vantagens do Novo Método:

• Aquisição de imagens mais rápida
• Melhoria na resolução com aumento mínimo no tempo
• Possibilidade de novos mecanismos de contraste com base em propriedades magnéticas

Professor Gil Alexandrowicz e sua equipe desenvolveram uma nova técnica de escaneamento que dispensa o uso de orifícios. Eles utilizam um método alternativo que depende de um campo magnético não-uniforme e do movimento dos spins nucleares para registrar as posições dos átomos de hélio-3. Esses átomos interagem com a amostra para gerar a imagem. Essa abordagem permite a construção de imagens muito mais rápido, mantendo alta resolução e qualidade.

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Morgan Lowe, doutoranda do grupo de pesquisa, construiu e testou o dispositivo de codificação magnética. Ela conseguiu medir o perfil do feixe, e os resultados corresponderam aos cálculos das simulações. Esse êxito comprova que o novo método funciona e sugere que ele pode levar a tempos de imagem mais rápidos e a uma resolução melhor.

O novo sistema de codificação utiliza as propriedades magnéticas tanto da amostra quanto das partículas do feixe. Isso pode ajudar cientistas a descobrir novas maneiras de criar contraste em seus experimentos, abrindo mais oportunidades de pesquisa. Por exemplo, estudar amostras com certas características magnéticas pode fornecer insights mais detalhados, ampliando o uso de microscópios de feixe atômico neutro.

A equipe agora trabalhará na criação de um protótipo completo de um microscópio de feixe neutro por codificação magnética. Esse desenvolvimento permitirá testar minuciosamente os limites de resolução da nova técnica, métodos de contraste e suas diversas aplicações.

Essa descoberta tem o potencial de revolucionar a maneira como cientistas e engenheiros estudam a forma e a composição de amostras delicadas. A inovação acelera o processo de pesquisa e aumenta a precisão dos dados, impulsionando o conhecimento científico atual. Com imagens mais rápidas e novas maneiras de visualizar contrastes, pesquisadores de diversas áreas podem descobrir informações que antes eram inacessíveis, representando um grande avanço para as técnicas de microscopia.