Hologramas de átomos con electrones

Cada vez que surge alguna noticia relacionada con hologramas, las clásicas referencias al holodeck de Star Trek o a los mensajes guardados dentro de R2-D2 salen disparadas de nuestras cabezas. Pero como suele suceder en estos casos casi sin excepción, la noticia habla de algo muy alejado a la ciencia ficción. De acuerdo a la fuente, un grupo de científicos ha creado un holograma de un átomo a partir de electrones guiados por láser, algo a lo que ya están considerando como base para una espectroscopia de alta velocidad.

No, no se trata sobre mensajes que hablan de últimas esperanzas o rescates de épicos guerreros rebeldes encerrados en carbonita, o al menos, no todavía. Se ha avanzado mucho en la tecnología holográfica, pero aún no contamos con nada práctico que pueda ser aplicado a un entorno hogareño, ya sea para comunicación o entretenimiento. A decir verdad, toda noticia sobre holografía carga consigo términos como "experimental", o "desarrollo", y esta no es la excepción. Hoy nos llama la atención una creación hecha por científicos del FOM-Institute AMOLF. Se trata del holograma de un átomo del elemento xenón, basado en electrones redireccionados por láser.

De acuerdo a Marc Vrakking, uno de los autores de la publicación, se ha comprobado a nivel experimental (se los dije) que se pueden crear hologramas tomando un electrón de una molécula, y utilizando lo que ellos llaman un campo láser, redirigir el electrón hacia la molécula. En una explicación más detallada, los científicos disparan un láser infrarrojo hacia un átomo o molécula, provocando ionización y liberando un electrón. El campo láser hace que electrón libre comience a oscilar, acercándose y alejándose del ion. Debido a la coherencia en el movimiento del electrón, los científicos se percataron de que podían aplicar técnicas holográficas para "grabar" la información aportada tanto por el electrón como el ion.

El punto fundamental para obtener estas imágenes holográficas por electrones está en la interferencia entre la onda de referencia (que es emitida por el electrón y carece de interacción con el ion) y la onda de señal (despedida por el ion). Dicha interferencia es la que puede ser guardada y visualizada posteriormente. Los científicos explican, a modo de resumen, que son los mismos electrones de un átomo los que generan el holograma. ¿En qué se podría aplicar esto? En una nueva forma de espectroscopia por fotoelectrones que permitiría la medición del movimiento en iones y electrones a una escala del attosegundo, o sea, 10^-18 de un segundo. A esa velocidad sería posible comprender reacciones químicas en sus niveles más básicos, y todo gracias a un holograma.