UABDivulga - Barcelona recerca i innovació

Desde el descubrimiento de los rayos X, en 1895 a partir de las investigaciones del físico alemán Wilhelm Konrad Röntgen, fue evidente que la utilización de esta radiación como herramienta para inspeccionar la materia podía resultar muy interesante. Los rayos X, al ser una radiación electromagnética mucho más energética que la luz visible, pueden atravesar la muestra analizada y permiten ver en sus adentros sin necesidad de abrirla o romperla (cómo en los miles de radiografías hospitalarias que se hacen diariamente o en los controles de seguridad de aeropuertos). Por otro lado, los rayos X tienen una longitud de onda entre unas 10 y 1000 veces más corta que la luz visible, de forma que, a priori, un microscopio que utilice rayos X en vez de luz visible ofrecería una resolución espacial mucho mejor, es decir, que podría ver estructuras unas 10 a 1000 veces más pequeñas.

Aún cuando los microscopios de rayos X ya han logrado una resolución espacial mejor que los microscopios de luz visible, que permite resolver estructuras de 30-50 nm, ( un nanómetreo(nm) es la unidad de longitud que resulta de dividir un milímetro en un millón de partes) ésta todavía se podría incrementar si se dispusiera de mejores elementos ópticos. La fabricación de lentes difractivas para rayos X resulta ser extremadamente desafiante, puesto que requiere técnicas de micro- y nanofabricación todavía no desarrolladas por completo. En este trabajo se han desarrollado y optimizado varias técnicas para la fabricación de lentes difractivas para rayos X. Se describe en detalle las técnica más usuales y también se proponen nuevas técnicas que permiten mejor el rendimiento de las lentes utilizadas hasta ahora. El trabajo también recoge los resultados obtenidos durante la caracterización de los elementos ópticos fabricados.

En la imagen se muestra una de las lentes fabricadas que consiste en anillos concéntricos con una anchura decreciente. La anchura del anillo más exterior es de 100 nm. Así, este trabajo representa los esfuerzos para diseñar y fabricar lentes difractivas para microscopia de rayos X y es fruto de una colaboración entre el Laboratorio de Luz Sincrotrón de Barcelona, el Centro Nacional de Microelectrónica de Barcelona (CSIC-CNM) y el Grupo de Óptica del Departamento de Física de la Universitat Autònoma de Barcelona. Además, partes esenciales del trabajo se han realizado con la participación del Laboratorio por la Micro- y Nanotecnlogía del  Instituto Paul Scherrer (Suiza). Estos elementos ópticos podrán ser utilizados en algunas de las estaciones experimentales de la futura fuente de luz sincrotrón ALBA (www.cells.es), actualmente en construcción junto al campus de la Universitat Autònoma de Barcelona.