Met een nieuwe röntgentechniek kun je de chemische binding bestuderen van koolstof- en zuurstofatomen, die in het binnenste van een ondoorzichtig materiaal zitten. Zo kun je bijvoorbeeld live polymerisaties, de vorming van nanomaterialen of de reacties in het binnenste van een accu volgen, schrijven Franse en Finse onderzoekers in Nature Materials.

Eerste auteur Simo Huotari (University of Helsinki) suggereert dat je er ook gesteente van de maan of van Mars mee zou kunnen doorlichten om te zien of er water, diamant of misschien zelfs sporen van leven in het binnenste zitten.

Hij en zijn collega’s spreken van ‘direct tomography’, afgekort DT. Het is een variant op bestaande röntgentomografietechnieken, die een monster virtueel opdelen in plakjes. DT onderscheidt zich onder meer doordat de verstrooiing (‘scattering’) van de straling wordt gemeten in plaats van de absorptie.

Volgens de auteurs is het een beetje vergelijkbaar met een MRI-scan. Een van de voordelen is dat je de meetresultaten niet achteraf hoeft te reconstrueren met een computeralgoritme. Een ander voordeel is dat DT vooral gevoelig is voor lichte elementen.

En het grootste voordeel is dat je ook verschil kunt ‘zien’ tussen de verschillende manieren waarop die elementen gebonden kunnen zitten. De auteurs laten bijvoorbeeld zien dat je een diamantkern kunt herkennen in het hart van een grafietmonster: allebei pure koolstof, maar in verschillende kristalroosters gevat.

Ook moet je kunnen zien of zuurstof aan water gebonden zit of aan koolstof.

Voor dit alles is uiteraard een extreem intense röntgenbundel nodig, in dit geval afkomstig uit beamline 16 van de European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) in Grenoble.

bron: ESRF