Los diferentes elementos que se encuentran en la naturaleza tienen sus isótopos distintos. Para el carbono, hay 99 átomos del isótopo de carbono estable más ligero 12C por cada átomo de 13C, que tiene un neutrón más en su núcleo. Además de esta variación natural, los materiales puedencrecer a partir de productos químicos enriquecidos con isótopos. Esto permite a los científicos estudiar cómo los átomos se organizan en sólidos, por ejemplo, para mejorar su síntesis. Sin embargo, la mayoría de las técnicas tradicionales para medir la relación de isótopos requieren la descomposición del material o se limitan a una resolución decientos de nanómetros, ocultando detalles importantes.
En el nuevo estudio, dirigido por Jani Kotakoski, los investigadores de la Universidad de Viena utilizaron el microscopio electrónico de transmisión de barrido avanzado Nion UltraSTEM100 para medir isótopos en áreas de tamaño nanométrico de una muestra de grafeno. Los mismos electrones energéticos que forman una imagen del grafenoLa estructura también puede expulsar un átomo a la vez debido a la dispersión en un núcleo de carbono. Debido a la mayor masa del isótopo 13C, un electrón puede dar una patada ligeramente más dura a un átomo 12C, que lo deja más fácilmente.el promedio requerido da una estimación de la concentración local de isótopos. "La clave para hacer que esto funcione fue combinar experimentos precisos con un modelo teórico mejorado del proceso", dice Toma Susi, el autor principal del estudio.
Publicando en Comunicaciones de la naturaleza permitió que el equipo adoptara por completo la ciencia abierta. Además de publicar los informes de revisión por pares junto con el artículo, se incluye una descripción completa de los métodos y análisis. Sin embargo, los investigadores dieron un paso más y cargaron sus datos de microscopía en abiertocompartir higos del repositorio. Cualquier persona con una conexión a Internet puede acceder, usar y citar libremente los gigabytes de imágenes de alta calidad. Toma Susi continúa: "Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que los datos de microscopía electrónica se comparten abiertamente a esta escala".
Los resultados muestran que los microscopios electrónicos de resolución atómica pueden distinguir entre diferentes isótopos de carbono. Aunque el método ahora se demostró solo para el grafeno, en principio puede extenderse para otros materiales bidimensionales, y los investigadores tienen una patente pendiente sobreeste invento. "Los microscopios modernos ya nos permiten resolver todas las distancias atómicas en sólidos y ver qué elementos químicos los componen. Ahora podemos agregar isótopos a la lista", concluye Jani Kotakoski.
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Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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