Desvelando la estructura tridimensional de materiales funcionales con rayos X polarizados

Tiempo de lectura: 2 minutos
Por Pedro Martinez
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Tomografía de rayos X revelando plano de estructura de material a escala nanométrica.

MadridCientíficos han desarrollado un innovador método denominado X-ray linear dichroic orientation tomography (XL-DOT). Esta técnica proporciona una imagen tridimensional detallada de estructuras materiales diminutas. Utiliza rayos X polarizados para observar cómo los materiales absorben estas radiaciones según su estructura. Este avance es el resultado de años de colaboración entre diversas instituciones.

El método XL-DOT tiene múltiples aplicaciones. Por ejemplo, se puede utilizar en diversas áreas para lograr resultados positivos.

  • Visualización de granos de cristal y defectos en catalizadores
  • Comprensión de materiales utilizados en sectores tecnológicos y energéticos
  • Posibilidad de análisis no destructivo de tejidos biológicos

XL-DOT nos ayuda a comprender mejor cómo están estructurados los materiales a una escala diminuta. Las propiedades de los materiales, como la eficacia de los semiconductores o la resistencia de los metales, a menudo dependen del tamaño, la dirección y la distribución de sus granos. Al poder observar estos detalles en tres dimensiones, los científicos pueden diseñar materiales para usos específicos. Esto podría llevar a nuevos desarrollos en campos como la tecnología y la medicina.

La técnica es valiosa porque no daña los materiales que se están estudiando. Es especialmente útil para analizar materiales mientras están en funcionamiento, como los que se encuentran en baterías o catalizadores en uso activo. Métodos tradicionales pueden dañar estos materiales, pero XL-DOT permite observarlos en detalle a una escala minúscula sin causarles daño.

Este nuevo enfoque también es valioso para el estudio de materiales antiferromagnéticos, cruciales para desarrollar tecnologías de procesamiento de datos más rápidas y eficientes. Al analizar la estructura magnética a una escala muy reducida, XL-DOT podría contribuir a la creación de dispositivos espintrónicos mejorados que aprovechan el giro de los electrones para transferir información en lugar de utilizar carga eléctrica.

El avance del XL-DOT representa un gran progreso. Es capaz de analizar los detalles diminutos de materiales a nanoescala, lo que tiene múltiples aplicaciones. Al permitirnos comprender la estructura de los materiales en 3D, los investigadores pueden descubrir nuevas formas de mejorar el rendimiento de estos. Esta tecnología podría impulsar avances en áreas como el almacenamiento de energía, la electrónica y los biomateriales.

El estudio se publica aquí:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-08233-y

y su cita oficial - incluidos autores y revista - es

Apseros, A., Scagnoli, V., Holler, M. et al. X-ray linear dichroic tomography of crystallographic and topological defects. Nature, 2024 DOI: 10.1038/s41586-024-08233-y

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