Les scientifiques découvrent le monde fascinant des atomes et des molécules à l'aide de microscopes à rayons X. Recherches révolutionnaires par des physiciens de la Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), le Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) à Hambourg, et l'Université de Hambourg a ouvert la voie à de nouvelles techniques d'imagerie. L'équipe de scientifiques a développé et testé avec succès une méthode qui est considérablement plus efficace que les procédures conventionnelles. Les résultats des chercheurs ont récemment été publiés dans Physique de la nature .

Les méthodes conventionnelles utilisées par les chercheurs pour déterminer la structure des cristaux et des minéraux sont basées sur la diffusion cohérente de la lumière. En d'autres termes, les ondes lumineuses frappent une structure et sont déviées, mais continuent d'osciller sans que leur configuration de crêtes et de creux soit déformée ou interrompue de quelque façon que ce soit. Si un nombre suffisant de ces photons peut être mesuré avec un détecteur, on obtient un diagramme de diffraction caractéristique qui peut être utilisé pour dériver le diagramme des atomes dispersés ou la structure cristalline.

La plupart des ondes lumineuses, cependant, sont dispersés de manière incohérente, c'est-à-dire que les modèles d'ondes des ondes sortantes ne sont plus directement en relation avec les ondes entrantes car la lumière est réfléchie par les atomes qu'elle touche sous forme de lumière fluorescente. Le résultat est une lumière de fond diffuse que les scientifiques pensaient jusqu'à présent n'était pas adaptée à l'imagerie, ayant un effet négatif sur la précision de la méthode.

Cette lumière dispersée de manière incohérente, cependant, C'est précisément ce qui est maintenant utilisé pour analyser une structure. Chez DESY, les chercheurs ont réussi à créer une image d'un hexagone, structure micrométrique en forme d'anneau benzénique. La technique de base derrière cette procédure n'est pas nouvelle. Robert Hanbury Brown et Richard Q. Twiss ont utilisé la lumière incohérente pour déterminer le diamètre des étoiles dès 1956. L'équipe de chercheurs d'Erlangen et de Hambourg a maintenant affiné cette méthode, l'utiliser pour analyser des structures microscopiques.

La méthode innovante a un avantage décisif. "Plus les structures à imager sont petites, plus la proportion de lumière diffusée de manière incohérente est importante, " explique l'auteur principal de l'étude, Raimund Schneider de la FAU. « Bien que cela pose des problèmes croissants d'imagerie cohérente avec l'intensité, notre méthode en profite réellement. La nouvelle méthode a le potentiel d'apporter une amélioration significative dans l'analyse des structures dans les domaines de la biologie et de la médecine.