Desarrollan un nuevo tipo de cámara que puede ver el desorden atómico

Publicado:

12 de marzo de 2023 11:32 GMT

Tiene una velocidad de obturación de una billonésima de segundo.

Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado un nuevo tipo de cámara que puede ver el desorden atómico. Para observar el movimiento de los cúmulos atómicos desordenados, el dispositivo emplea una velocidad de obturación variable.. Cuando el equipo usó un obturador lento, el desorden dinámico se desvaneció, pero cuando usaron una velocidad de obturación de alrededor de un picosegundo, una billonésima parte (un millón de millones) de segundo, pudieron verlo. El dispositivo es muy útil para la ciencia de los materiales, informaron el martes.

trastorno dinámico

El nuevo método, al que llaman “obturador variable para la función de distribución de pares atómicos” (vsPDF), no funciona como una cámara convencional que usa fotones para fotografiar, sino que usa neutrones de una fuente de partículas. Este sistema de velocidad de obturación ultrarrápida brinda mucha más información sobre lo que sucede con el desorden dinámico.cuando grupos de átomos en un material oscilan de maneras específicas por un período de tiempo específico cuando son estimulados por vibración o un cambio de temperatura.

“Solo con esta nueva herramienta vsPDF podemos realmente ver este lado de los materiales”, dijo el investigador principal Simon Billinge, profesor de la Universidad de Columbia, EE. UU. Combinar las posibilidades de variar la velocidad de obturación, así como una velocidad de obturación de una billonésima de segundo, resultó vital para distinguir el desorden dinámico del desorden estático (el movimiento normal de los átomos en su lugar que no mejora la función de un material).

“Nos brinda una forma completamente nueva de desentrañar las complejidades de lo que sucede en los materiales complejos, los efectos ocultos que pueden mejorar sus propiedades. Con esta técnica, podremos observar un material y ver qué átomos están en el ‘bailar’ y cuáles no”. explicó Billinge.

su desarrollo

Los autores creen que, con un mayor desarrollo de esta tecnología, podría usarse en muchos sistemas materiales donde la dinámica atómica es importante. desde observar el litio moviéndose en los electrodos de la batería hasta estudiar la dinámica de los procesos durante la fotólisis del agua. “Anticipamos que la técnica vsPDF descrita aquí se convertirá en una herramienta estándar para reconciliar estructuras locales y promedio en materiales energéticos”, escriben en su artículo publicado recientemente en Nature Materials.