Em 2018, pesquisadores da Universidade de Cornwell bateram o recorde mundial para a melhor definição de uma imagem de átomos. Na época, a imagem duplicou a precisão do recorde anterior. Todavia, a equipe de pesquisadores não se contentou, e agora acaba de bater o seu próprio recorde novamente.
Assim os pesquisadores acabam de produzir a imagem com melhor definição já registrada de um conjunto de átomos. Em 2018, por exemplo, a técnica funcionava apenas com materiais ultrafinos, além de outras limitações. Agora a equipe conseguiu contornar o problema, visualizando átomos do cristal PrScO3 com um aumento de 100 milhões de vezes.
De acordo com a pesquisa, publicada no periódico Science, a resolução mostrada pelos cientistas está chegando próxima ao limite da capacidade teórica para tanto. Isso porque a própria observação de um átomo acaba alterando o seu estado . Essa característica, inclusive, deu origem à Teoria da Incerteza de Heisenberg, em 1927.
Por conseguinte os autores pretendem ainda refinar a técnica, chamada de pticografia eletrônica, para alcançar o limite da visualização. Ademais, David Muller – autor principal da pesquisa – afirma: “Até agora nós estávamos usando óculos realmente ruins. E agora nós temos um par [de óculos] realmente bom. Por que você não tiraria os óculos antigos, colocaria novos, e usaria o tempo inteiro?”
Com essa afirmação, Muller pretende dizer que a equipe usará a técnica em diversas outras pesquisas daqui para frente.
Um método inovador para ver átomos, mas ainda trabalhoso
A pticografia eletrônica usa uma combinação complexa de equipamentos. Primeiramente, são necessários sensores de elétrons super-precisos. Além do mais, o equipamento precisa de uma programação baseada em Inteligência Artificial para eliminar o ruído da imagem.
Isso ocorre porque, a uma temperatura finita, os átomos estão em constante movimento (quanto menor a temperatura, menos eles se movem). Assim, esse movimento cria interferências durante a detecção.
O que a equipe fez, portanto, foi usar a IA para sobrepor diversas imagens dos átomos do cristal. A partir disso foi possível gerar uma imagem única com vários padrões que se repetem – formando o contorno dos átomos. Como é possível ver nas imagens, as partículas aparecem com um centro alaranjado e uma “nuvem” vermelha ao redor. Essa pequena nuvem é o ruído restante ainda da imagem.
Os autores afirmam, por conseguinte, que a nova técnica abrirá possibilidades para diversas pesquisas na área quântica.
A pesquisa está disponível no periódico Science.
