(Phys.org) - Une équipe de chercheurs du California Institute of Technology a combiné un laser pulsé avec un canon à électrons pour capturer des images de nanoparticules en suspension se déplaçant à des vitesses de la nanoseconde. Dans leur article publié dans la revue Science , le groupe décrit leur approche et comment ils ont utilisé leur appareil pour suivre le mouvement des nanoparticules excitées par laser. Peter Baum avec Ludwig-Maximilians-Universität propose un article Perspective sur le travail dans le même numéro de revue, décrivant ce qu'ils ont réalisé et décrivant les applications possibles de leur technique, il propose également quelques idées sur la façon dont elle pourrait être améliorée.

Pour mieux voir les éléments constitutifs de la matière, les scientifiques ont agressivement recherché de meilleurs microscopes qui permettent non seulement d'examiner de plus près les choses, mais de brefs aperçus des interactions ou des réactions qui se produisent à des vitesses incroyablement rapides. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont cherché à combiner des technologies pour capturer des impulsions laser ultra-rapides frappant une paire de nanoparticules d'or liées en suspension dans un solvant aqueux.

Pour capturer l'action, les chercheurs ont placé la paire de nanoparticules d'or dans une goutte d'eau, puis écrasé le résultat entre des plaques de nitrure de silicium, qui avait été choisi car il laisse passer les électrons mais est assez fort pour résister à la pression du vide à l'intérieur d'un microscope électronique. L'équipe a ensuite pointé un laser sur les nanoparticules et lui a tiré une séquence d'impulsions très rapides, faire bouillir l'eau juste à côté, exciter les nanoparticules en mouvement. À la fois, un canon à électrons a tiré des électrons sur les mêmes nanoparticules, créer un flash pour la capture d'image. Pour créer l'image, l'équipe a suivi un processus en trois étapes :sélectionner l'image en utilisant un éclairage électronique quasi-continu, appliquer une impulsion laser tout en appliquant également une impulsion de sonde, puis imager à nouveau le résultat final en utilisant un éclairage électronique quasi-continu. En répétant continuellement leur processus en trois étapes, l'équipe a pu recueillir un flux de données d'informations sur le changement de position de la paire de nanoparticules, lequel, lorsqu'ils sont combinés, comprenait une sorte de vidéo décrivant les mouvements de la paire de nanoparticules.

La technique doit être affinée, comme le note Baum, mais ouvre la porte à la possibilité de créer des microscopes pour imager les interactions biologiques qui se produisent à des vitesses de la nanoseconde.

© 2017 Phys.org