Sin ánimo de recrear el de la Estrella de la muerte ni ningún perverso plan de algún villano cinematográfico, la comunidad científica acaba de estrenar el rayo láser más potente del mundo. El propósito, claro, dista mucho de destruir o aniquilar nada, aunque alguna relación tiene con la investigación sobre grandes cuerpos celestes, sin olvidar los elementos microscópicos de la escala de células o incluso virus.
Las instalaciones están en Europa, concretamente en las cercanías de Hamburgo, en un emplazamiento subterráneo a 38 metros de profundidad. Un túnel de unos 3,4 kilómetros de largo en cuya construcción han participado organismos de once países países como la Comisión Francesa de Energía Atómica. De hecho, científicos de todo el mundo podrán trabajar en él (siempre que su proyecto se apruebe), según se explicó en el anuncio de su inauguración.
Disparando electrones sin cadenas para obtener más imágenes que ningún otro láser
Este potente láser se ha bautizado como European XFEL, lo cual corresponde a X-ray Free Electron Laser, un láser de electrones libres. Este tipo de láseres emplea un haz de electrones acelerados que están libres al no estar enlazados aun átomo, moviéndose por un campo magnético, con lo cual comparte las propiedades ópticas de los láseres convencionales (de electrones "no libres") partiendo de un principio físico distinto.
Con el XFEL los científicos podrán estudiar desde virus y células hasta planetas y estrellas
El XFEL puede generar 27.000 pulsos por segundo, 200 veces más que otros láseres según apuntan, de manera que actúa como una cámara de alta velocidad que captura imágenes de átomos individuales en millonésimas de segundo, como describen en The Guardian, pudiendo obtener más capturas por unidad de tiempo de un sistema o reacción. Estas características permitirán que los científicos puedan estudiar desde virus y células hasta planetas y estrellas, explorando la arquitectura de los primeros y recreando las condiciones de los segundos.
Para que el XFEL obtenga la energía necesaria se construyó un acelerador lineal superconductor de casi una milla (1,609 kilómetros), siendo el más largo del mundo (de este tipo). La longitud de onda del rayo X es de 0,05 nanómetros, el cual es disparado hacia la muestra de modo que lo que rebota es recogido por los detectores de alrededor, con lo que se obtienen las imágenes. Todo a una temperatura de 2 grados centígrados.
Y para reproducir las condiciones de cuerpos celestes se basan en las altas presiones, algo que ya vimos que era necesario también en el caso de la reproducción de las lluvias de diamante de Urano y Neptuno. En este caso los científicos usaarán el láser para ejercer altísimas presiones en los materiales para intentar reproducir las condiciones del centro de la Tierra o del interior del Sol, así como intentar crear modificaciones en los materiales que no se han conseguido previamente.
Resolver misterios a gran escala o a tamaño aub-molecular
Algunos científicos que empezarán a trabajar con el XFEL son Justin Wark, de la Universidad de Oxford, cuyo equipo se centrará en resolver cuestiones que aún se desconocen del centro de la Tierra, o Allen Orville, que intentará junto con su equipo entender la mecánica molecular de los enzimas para producir antibióticos, esperando según explicaba a The Guardian que esperan se capaces de ver con más detalle ciclos complejos de reacciones, detectando moléculas de corta vida que hasta ahora no se han visto.
También serán capaces de crear "películas moleculares", gracias a esta mayor capacidad para obtener imágenes por unidad de tiempo, las cuales servirán para estudiar reacciones químicas y bioquímicas. Las aplicaciones en la práctica de todos estos experimentos podrían verse en medicina, estableciendo nuevas bases para terapias y creación de medicamentos, o en el desarrollo de nuevos materiales, lo cual podría tener su papel en el almacenamiento de datos, de lo cual ya hemos estado viendo intentos con el ADN o la ultracongelación.
Fuente: https://www.xataka.com/
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