Pesquisadores da Universidade de Tóquio, no Japão, fizeram um vídeo super preciso da movimentação de moléculas de fulereno, que são compostas por 60 átomos de carbono cada. O feito foi compartilhado pela equipe no Bulletin of the Chemical Society of Japan na quinta-feira (04).

Quando fazemos um vídeo, o equipamento que utilizamos para realizar a gravação faz diversas “fotos” do que está sendo filmado. Estas capturas, então, são exibidas em alta velocidade, o que dá a sensação de movimento — ou seja, cria um vídeo. A taxa de imagens capturadas ou exibidas a cada segundo é conhecido como “quadros por segundo” e, quanto mais alta, mais precisa e apurada é a gravação.

Na nova pesquisa, os cientistas conseguiram registrar a movimentação das moléculas a uma taxa altíssima de 1600 quadros por segundo — para referência, os filmes geralmente são exibidos a 24 quadros por segundo. Esse índice de gravação é pelo menos 100 vezes mais rápido que os realizados em experiências científicas anteriores.

De acordo com Eiichi Nakamura, um dos pesquisadores, o experimento só foi possível graças à uma técnica desenvolvida pelos próprios cientistas. O método os permitiu combinar as imagens de um poderoso microscópio eletrônico com as de uma câmera altamente sensível e, depois, processá-las em um programa de computador avançado.

“Anteriormente, capturamos com sucesso eventos em escala atômica em tempo real”, disse Nakamura em comunicado. “Nosso microscópio oferece uma resolução espacial incrível, mas para ver detalhes de eventos físicos e químicos em pequena escala, você também precisa de alta resolução temporal. É por isso que adotamos uma técnica de captura de imagem muito mais rápida que as anteriores, para que possamos desacelerar a reprodução dos eventos e vê-los de uma maneira totalmente nova.”

Nakamura e seus colegas conectaram seu microscópio eletrônico de transmissão (capaz de detectar objetos com até 1 angstrom ou um décimo bilionésimo de metro) a um dispositivo de imagem chamado câmera de detecção direta de elétrons, que captura milhares de quadros por segundo. No entanto, mesmo com este poderoso equipamento, havia um enorme obstáculo a ser superado: o ruído causado por outras moléculas.

“Para compensar esse ruído e obter uma maior clareza, usamos uma técnica de processamento de imagem chamada denoising de variação total de Chambolle”, explicou Koji Harano, coautor do estudo. “Você pode não perceber, mas provavelmente já viu esse algoritmo em ação, pois ele é amplamente usado para melhorar a qualidade da imagem dos vídeos da web.”

Os pesquisadores testaram seu aparelho em nanotubos de carbono vibrantes que continham fulereno — e deu certo. Como explica o artigo, o vídeo mostra a movimentação das moléculas como nunca havia sido feito antes. “Ficamos agradavelmente surpresos que esse processo de denoising e imagem revelasse o movimento invisível das moléculas de fulereno”, observou Harano. “Isso pode ser uma ferramenta muito útil para quem explora o mundo microscópico.”

 

Fonte: Revista Galileu


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