Según un informe publicado el día 18 en el sitio web británico "New Scientist", el láser de rayos X Linac Coherent Light Source II (LCLS-II) en el Laboratorio del Acelerador Nacional SLAC de Stanford en los Estados Unidos acaba de completar una actualización que duró más de diez años. Se ha convertido en la instalación de rayos X más brillante del mundo y ha emitido los primeros rayos X con un brillo récord, lo que permite a los investigadores registrar el comportamiento de átomos y moléculas en reacciones bioquímicas como la fotosíntesis con un detalle incomparable.
LCLS-II produce rayos X mediante un proceso complejo. Primero, los investigadores utilizaron un láser ultravioleta para separar electrones de una placa de cobre, luego aceleraron los electrones con intensos pulsos de microondas, que luego pasaron a través de un "laberinto" de miles de imanes. En el proceso, estos electrones oscilan hacia adelante y hacia atrás, emitiendo rayos X de una manera predecible y controlable. Los investigadores dirigen estos pulsos de rayos X a los objetos y pueden obtener imágenes de sus estructuras internas.
Los rayos X producidos por LCLS-II son 1 billón de veces más brillantes que los utilizados en el campo médico y 10.000 veces más brillantes que los producidos por su predecesor, LCLS.
Mike Dunn, de SLAC, explicó que el brillo de los rayos X aumentó en parte porque renovaron un tubo metálico de 3 kilómetros de largo a través del cual pasan los electrones con un revestimiento de niobio. Cuando se enfría a unos -271°C, el niobio puede soportar electrones de alta energía sin precedentes.
Nadia Zazepin de la Universidad La Trobe en Australia señaló que LCLS-II permite a los investigadores observar con un detalle sin precedentes cómo ocurren los procesos bioquímicos a escala atómica, haciendo posible producir "películas moleculares" de procesos biológicos, como los procesos de imágenes visuales de los mamíferos, la fotosíntesis, la unión de fármacos y la regulación genética.
Dunn también dijo que LCLS-II puede producir una gran cantidad de rayos X brillantes en muy poco tiempo, lo que permite a los investigadores ver lo que sucede dentro de los materiales, como materiales para dispositivos fotosintéticos artificiales o semiconductores de próxima generación, superconductores, etc. LCLS-II es una herramienta de investigación muy versátil, como un potente microscopio que puede observar los detalles de todo, desde materiales cuánticos hasta sistemas biológicos, desde la química catalítica hasta la física atómica.