Generan los primeros haces de láser de rayos X en un equipo de sobremesa

Un equipo internacional de investigadores de las universidades de Colorado, Técnica de Viena y Cornell, junto con los científicos Carlos Hernández y Luis Plaja -del Grupo de Óptica Extrema de la Universidad de Salamanca-, ha generado los primeros haces de láser de rayos X a partir un equipo de sobremesa, preparando el terreno para importantes avances en muchos campos como la medicina, la biología y el desarrollo de la nanotecnología. La investigación ha sido publicada en la revista Science.

Durante medio siglo, los científicos han estado tratando de averiguar cómo construir un dispositivo rentable, y de tamaño razonable, de láser de rayos X, que podría, entre otras cosas, proporcionar imágenes de muy alta resolución, según explica Henry Kapteyn, profesor de Física en Boulder. Tal dispositivo también podría ser utilizado por los científicos para observar reacciones celulares o químicas, y así comprender mejor el nanomundo.

La mayoría de los láseres de rayos X de hoy en día requieren tanta energía que necesitan ocupar grandes espacios, por lo que su uso no es práctico. Para evitar la necesidad de una gran fuente de energía, los investigadores han creado un dispositivo de sobremesa que utiliza los átomos de un gas para combinar eficientemente más de 5.000 fotones de infrarrojo medio de baja energía, que generan fotones láser de rayos X de alta energía, según afirma la coautora Margaret Murnane, profesora de Física en Boulder.

La investigadora explica que, "debido a que las longitudes de onda de rayos X son 1.000 veces más cortas que la luz visible, y penetran en los materiales, estos haces de rayos X prometen revolucionarias nuevas capacidades para entender y controlar cómo funciona el nanomundo. Entender el nanomundo es necesario para diseñar y optimizar la próxima generación de productos electrónicos, dispositivos de datos y almacenamiento de energía, y nuevos dispositivos para realizar diagnósticos médicos".

El nuevo dispositivo de sobremesa produce un haz luminoso y dirigido de rayos X, garantizando que todos los átomos en un gas a presión de multi-atmósfera emitan rayos X.

Según Kapteyn, "como ventaja añadida, los rayos X surgen como cortas ráfagas de luz, capaces de captar los procesos más rápidos del mundo físico, incluyendo imágenes del movimiento de los electrones".