La microscopia electr¨®nica logra filmar el movimiento de los ¨¢tomos en cristales

Hashimoto naci¨® en Kyoto (Jap¨®n), el 26 de diciembre de 1921. Es actualmente profesor de F¨ªsica Aplicada en la universidad de Osaka (Jap¨®n). Tambi¨¦n lo ha sido de la universidad de Kyoto, donde ha realizado contribuciones fundamentales a la teor¨ªa y pr¨¢ctica de a microscopia electr¨®nica durante los ¨²ltimos 30 a?os.Sus m¨¢s espectaculares im¨¢genes se deben a sus observaciones sobre los ¨¢tomos, incluido el movimiento. Precisamente durante la conferencia que pronunci¨® en el CSIC se proyect¨® una pel¨ªcula suya sobre los movimientos de ¨¢tomos, en cristales, trabajo que le ha proporcionado su m¨¢s reciente galard¨®n, el premio de la Sociedad de F¨ªsica Aplicada de Japon.

Fue el primer f¨ªsico que contempl¨® directamente los ¨¢tomos utilizando in microscopio electr¨®nico convencional. Estas primeras fotograf¨ªas de los ¨¢tomos de talio fueron realizadas en 1971, por lo que obtuvo de nuevo el premio de la Sociedad de Microscopia Electr¨®nica de su pa¨ªs. Pocos a?os despu¨¦s, en 1976, pudo observar lo que los f¨ªsicos llaman "la estructura fina de los ¨¢tomos": en la imagen qu¨¦ aparece en el microscopio no s¨®lo aparecen los c¨ªrculos oscuros que corresponden a los ¨¢tomos, sino tambi¨¦n manchas difusas a su alrededor que son la nube de carga el¨¦ctrica caracter¨ªstica de aqu¨¦llos. El metal observado fue el oro, y las fotograf¨ªas dieron la vuelta al mundo.

Poder de resoluci¨®n

"La microscopia electr¨®nica est¨¢ evolucionando muy deprisa actualmente", declara Hash¨ªmoto. "Con los microscopios convencionales de 100 kilovatios se ha conseguido un poder de resoluci¨®n que llega a ser 50 veces m¨¢s peque?o que el propio tama?o de los ¨¢tomos. Ahora se pueden identificar ¨¢tomos de talio, de oro, de sodio... Sin embargo, a¨²n no es posible hacerlo con ¨¢tomos aislados de carbono, por ejemplo, aunque s¨ª en formaciones cristalinas". En un futuro pr¨®ximo, el profesor Hashimoto espera que se puedan identificar incluso ¨¢tomos de ox¨ªgeno que, seg¨²n ¨¦l, "aparecer¨¢n como manchas oscuras dentro de la disposici¨®n de la fotograf¨ªa que se obtenga"."En Ios cristales que contienen impurezas", comenta, "los de silicio por ejemplo, el movimiento de los ¨¢tomos de estas impurezas (como puede ser el antimonio, etc¨¦tera ... ) hace posible la obtenci¨®n de tina fotograf¨ªa en marcha, una pel¨ªcula de todo este movimiento, de gran inter¨¦s para la electr¨®nica. En el material de las alas de un avi¨®n, por ejemplo, que es muy resistente, las impurezas que puede tener hacen variar sus propiedades y ¨¦ste llega a fatigarse. Cada a uno de estos fallos puede ser registrado mediante computadoras, a trav¨¦s de la microscopia electr¨®nica, y advertir de ello".

"Los antiguos, cristal¨®grafos", contin¨²a "buscaban la disposici¨®n de los ¨¢tomos en los cristales. Pero la moderna cristalograf¨ªa se ha dado cuenta de que la naturaleza nos juega tarribi¨¦n malas pasadas, que a veces los ¨¢tomos no est¨¢n en su sitio, que existen defectos en la estructura. Precisamente, la presencia de estos defectos, que se pueden inducir de forma artificial, cambia las propiedades del material".

Tambi¨¦n el microscopio electr¨®nico ha contribuido al conocimiento de la vida y la estructura de los seres vivos. Existe, no obstante, un problema a este respecto, y es que la alta resoluci¨®n precisa de altos voltajes, con lo que el haz electr¨®nico, al incidir sobre la muestra, evapora el agua que contiene, quem¨¢ndola y produci¨¦ndole graves da?os. La ¨²nica posibilidad estriba, al parecer, en utilizar muestras ultracongeladas. "Sin embargo", apunta Hashimoto, "si se utiliza material biol¨®gico en forma de cristales se pueden obtener im¨¢genes de difracci¨®n que ya se pueden interpretar, aunque no son excesivamente buenas".

La presencia del profesor Hashimoto en Espa?a no es casual. ?l es miembro honor¨ªfico de la Sociedad Espa?ola de Microscopia Electr¨®nica, que ha sido la encargada de organizar la conferencia. "La microscopia electr¨®nica", comenta Hashimoto, "tiene su origen en la difracci¨®n de electrones, t¨¦cnica en la que Espa?a fue uno de los pa¨ªses pioneros, de la mano del profesor Luis Bru, y ha contribuido en gran medida al desarrollo de la misma". "Por otra parte", a?ade el propio Luis Bru, "contamos actualmente con un plantel de investigadores de primera fila, no s¨®lo en el campo inorg¨¢nico, sino tambi¨¦n en el biol¨®gico."