Un equipo internacional de científicos ha diseñado unas lentes especiales para conseguir la mayor concentración del láser de un rayo X hasta la fecha. La lente elimina casi por completo los defectos inevitables de las ópticas de rayos X utilizadas habitualmente y concentra tres cuartos del haz de rayos X en un punto con un diámetro de 250 nanómetros (la cuarta parte de un germen común), acercándose al límite teórico que es de unos 160 nanómetros. Este avance permitirá mejorar la calidad de ciertas mediciones y abrirá nuevas vías de investigación en campos de la física, la medicina y la informática, señalan los autores del estudio publicado en Nature Communications.
Pese a que los rayos X obedecen las mismas leyes que la luz visible, resultan difíciles de enfocar o de desviar. “Sólo unos pocos materiales permiten la fabricación de lentes de rayos X y espejos adecuados – explica en un comunicado el coautor Andreas Schropp –. Además, dado que la longitud de onda de los rayos X es mucho menor que la de la luz visible, el desarrollo de lentes de rayos X de este tipo requiere un grado de precisión mucho mayor que el requerido en el campo de las longitudes de onda ópticas”.
Actualmente, la producción de lentes y cristales para este tipo de ondas, ya ha alcanzado un nivel muy alto de precisión, pero las lentes estándar, hechas de berilio, suelen tener una ligera curvatura en el centro. “Las lentes de berilio – añade Schroop – son moldeadas por compresión recurriendo a matrices de precisión, pero es inevitable que se produzcan ciertos errores de unos pocos cientos de nanómetros”. Esto produce que se disperse una mayor cantidad de rayos X. Y aunque en la mayoría de las aplicaciones, dichos defectos son irrelevantes, en otras sí cuentan. “Si se desea calentar pequeñas muestras usando el láser de rayos X, –resalta Schroop –, queremos que la radiación se centre en un área lo más pequeña posible. Lo mismo ocurre en ciertas técnicas de imagen, donde se desea obtener una imagen de pequeñas muestras con el mayor detalle posible”.
Para conseguir la menor dispersión posible, los expertos midieron los defectos de las lentes de rayos X hechas con berilio y con los datos, desarrollaron una nueva con cristal de cuarzo.
“Sin las lentes – concluye Frank Seiboth, otro de los autores del estudio –, el haz se concentró en alrededor del 75% del área de 1.600 nanómetros, es decir, diez veces más grande que el límite teóricamente alcanzable. Pero con las lentes nuevas, logramos la misma concentración en un área de 250 nanómetros”. Estas nuevas “gafas” permitieron una concentración casi tres veces mayor en la zona elegida.
Juan Scaliter
