Uma imagem vale mais do que mil palavras e um microscópio eletrônico de ponta pode valer mais do que 1 milhão delas. É o que pesquisadores desenvolveram dentro do ramo da ciência que estudo através da microscopia eletrônica que não só nos permite ver átomos individuais, mas também aprender sobre várias de suas propriedades ao mesmo tempo.
O nome desta nova tecnologia é detector de matriz de pixels de microscópio eletrônico (EMPAD). A tecnologia, desenvolvida em 2017, vai além da geração de imagens de átomos individuais – mas também foi usada para estudar duas camadas de dissulfeto de molibdênio com espessura de um átomo, com uma camada em cima da outra e um pouco torta para que os átomos sejam visíveis. O EMPAD alcançou uma resolução recorde mundial para essa imagem.
O avanço científico foi reportado na Nature, onde pesquisadores conseguiram visualizar uma distância de 0,039 nanômetros, distância menor do que o menor átomo já descoberto. A distância usual para ligações atômicas é de 0,1-0,2 nanômetros, com o EMPAD capaz de visualizar essas ligações.
Segundo Sol Gruner, professor da Cornell University:
“É essencialmente o menor governante do mundo”
A equipe foi capaz de descobrir que dentro da rede de átomos havia um único átomo de enxofre faltando em uma das camadas de dissulfeto de molibdênio, graças a resolução do microscópio, excelente mesmo com baixa energia. “Um defeito na rede”, explica Gruner – em um material 2D. “Isso é surpreendente para mim.”
O microscópio conhecido como EMPAD foi instalado em vários microscópios diferentes no campus da Universidade de Cornell e testado com diferentes intensidades. Microscópios eletrônicos vêem elétrons, assim como câmeras comuns veem fótons (partículas de luz). A capacidade do EMPAD de detectar não apenas a direção, mas também a velocidade dos elétrons que chegam, permite alta resolução incrível. A tecnologia foi testada com sucesso com feixes intensos contendo até um milhão de elétrons.
“A analogia que eu gosto de usar é que um carro está chegando em você à noite”, acrescentou Gruner. “E você está olhando para as luzes que chegam até você e consegue ler a placa entre elas sem ficar cego.”
A esperança da equipe é que o EMPAD possa ser usado com sucesso em células vivas. Como a energia do feixe de elétrons é mais baixa do que é frequentemente usada na microscopia eletrônica, ela poderá ser usada para examinar processos celulares sem danificar as células. Definitivamente um grande avanço científico.