Microscópio Mais Rápido do Mundo Capta 1 Quintilionésimo de Segundo

O mundo subatómico é difícil de visualizar, não só devido à sua escala minúscula, mas também devido à sua dinâmica incrivelmente rápida. Os físicos da Universidade do Arizona desenvolveram agora o microscópio eletrónico mais rápido do mundo, capaz de captar acontecimentos que duram apenas um quintilionésimo de segundo.

O desafio de captar eventos de attossegundos

Enquanto uma câmara de alta velocidade com velocidades de obturação de milissegundos pode captar uma pessoa a correr, os microscópios electrónicos mais rápidos podem registar acontecimentos à escala dos attossegundos, que é um quintilionésimo de segundo – fazendo com que os milissegundos pareçam uma eternidade em comparação.

Para pôr isto em perspetiva, um segundo contém tantos attossegundos quantos os segundos que existem em 31,7 mil milhões de anos, um período de tempo que excede largamente a idade do universo.

Quebrar recordes com precisão de attossegundos

As tentativas anteriores chegaram aos 43 attossegundos, o que os investigadores designaram como “o evento controlado mais curto alguma vez criado pela humanidade”. A equipa da Universidade do Arizona conseguiu agora uma precisão ainda maior, congelando o tempo em apenas um attossegundo.

Este avanço baseia-se em pesquisas anteriores de Pierre Agostini, Ferenc Krausz e Anne L’Huilliere, que receberam o Prêmio Nobel de Física em 2023 por criar os primeiros pulsos de luz mensuráveis de attossegundo.

O novo estudo introduz um “attomicroscópio”, que utiliza um impulso de luz ultravioleta para libertar electrões ultra-rápidos no microscópio.

Estes electrões são então expostos a um impulso de laser polarizado, dividido em dois feixes e chegando em tempos ligeiramente diferentes. Este processo gera um impulso de electrões “fechado” capaz de obter imagens de amostras, como o grafeno, com uma resolução de attossegundos.

Esta descoberta permite a observação de movimentos ultra-rápidos de electrões que anteriormente eram invisíveis. Os investigadores sugerem que este avanço poderá ter um impacto significativo na física quântica, na química e na biologia.

Um marco na resolução temporal

Mohammed Hassan, um dos autores do estudo, salientou o objetivo de longa data de melhorar a resolução temporal na microscopia eletrónica. Estes movimentos ocorrem em attossegundos e, pela primeira vez, conseguimos obter uma resolução temporal de attossegundos com o nosso microscópio eletrónico de transmissão, a que chamamos “attomicroscopia”. Isto permite-nos visualizar o movimento dos electrões com um detalhe sem precedentes.

Leia o Artigo Original: New Atlas

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