Innovazione

Microscopi: sempre più potenti

Non cercate di mettere a fuoco: ciò che vedete sono atomi. E questa è l'immagine al microscopio con la risoluzione più alta mai realizzata.

Microscopi: sempre più potenti
Non cercate di mettere a fuoco: ciò che vedete sono atomi. E questa è l'immagine al microscopio con la risoluzione più alta mai realizzata.

File ordinate di palline rosse. Cosa sono? Atomi di silicio. Questa è la foto a più alta risoluzione mai scattata di atomi. Gli atomi distano tra loro 0,78 angstrom.Foto: © Stephen Pennycook/Oak Ridge National Laboratory.
File ordinate di palline rosse. Cosa sono? Atomi di silicio. Questa è la foto a più alta risoluzione mai scattata di atomi. Gli atomi distano tra loro 0,78 angstrom.
Foto: © Stephen Pennycook/Oak Ridge National Laboratory.

Atomi di silicio immersi in un lattice cristallino. Ecco cosa sono le palline rosse che vedete nella foto, l'immagine con la più alta risoluzione mai ottenuta.
L'ha realizzata Stephen Pennycook dell'Oak Ridge National Laboratory, una struttura di ricerca del Tennessee che fa capo al Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti. L'immagine ha una definizione di 0,6 angstrom, pari a 6 decimilionesimi di millimetro, 600.000 volte più piccola del diametro di un capello. Pennycook ha utilizzato uno speciale microscopio elettronico a scansione, adattato per correggere le già minime aberrazioni di questi precisissimi strumenti.

Come fotografare così in piccolo?
I microscopi a scansione funzionano inviando un fascio di elettroni sulla superficie da esaminare. Il fascio viene passato sull'oggetto e produce a sua volta l'emissione, da parte della superficie colpita, di altri elettroni di ritorno.

Ai confini della realtà. Convogliati in uno “scintillatore”, producono un segnale luminoso che, amplificato oltre 10.000 volte, consente di realizzare foto come quella qui a fianco. Le performance del microscopio dell'Oak Ridge National Laboratory migliorano quelle di uno strumento simile dell'Università di Berkeley, che aveva consentito nel 2003 di realizzare la prima foto di un atomo. In quell'occasione il soggetto era il litio.

Luci e suoni per vederci chiaro.
Il più preciso microscopio ottico, che cioè utilizza la luce diretta anziché fasci di elettroni, è stato invece messo a punto all'Università di Rochester, sempre negli Usa, dall'équipe di Lukas Novotny, che è riuscita a vedere filamenti di carbonio con una risoluzione di 25 milionesimi di millimetro. Ma la varietà degli strumenti per vedere l'infinitamente piccolo non finisce qui. Esistono perfino microscopi acustici, che utilizzano onde sonore ad alta frequenza per ricostruire l'immagine di un oggetto. Per il momento raggiungono risoluzioni di "appena" 0,0002 mm, ma con l'avvento delle nanotecnologie si stanno aprendo nuove prospettive. Alla Cornell University di New York stanno progettando uno strumento che produce onde sonore mediante la vibrazione di nanotubi di carbonio. Consentirebbe di vedere oggetti grandi pochi atomi e perfino di pesarli.

(Notizia aggiornata al 19 ottobre 2004)


20 ottobre 2004
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