La máquina, que se encuentra en Alemania, produce pulsos de alta energía que se enfocan en un objetivo al final de un complejo de túnel de 3,4 km de longitud.

Estos disparos de rayos X destruyen instantáneamente ese objetivo, pero al igual que ellos, también capturan su estructura más profunda. Los científicos usarán la máquina para hacer películas de reacciones biológicas y químicas a medida que suceden a escala atómica, entre una miríada de aplicaciones.

Es casi seguro que seguirán nuevas drogas y nuevos tipos de materiales con propiedades nuevas a partir de estas investigaciones complejas y detalladas.

El Dr. Allen Orville, quien dirige el equipo creado para preparar a los científicos británicos para utilizar la instalación, dice que los XFEL representan un cambio de paradigma para la investigación. "Y es realmente cierto: explotas la muestra con el pulso de rayos X", se ríe.

Pero eso está bien porque los datos están en los fotones de rayos X y viajan a la velocidad de la luz mientrss que la muestra explota solo a la velocidad del sonido

Muchas naciones alrededor del mundo emplean máquinas circulares llamadas sincrotrones que hacen tipos de trabajo muy similares. Los grandes cristales de biomoléculas, por ejemplo, se ponen en el camino de un haz de rayos X estrechamente enfocado y la forma en que esta luz se dobla revela la disposición de los átomos en la muestra objetivo.

Pero los rayos X generados por el XFEL lineal son aproximadamente mil millones de veces más brillantes que en los laboratorios circulares.

Lo que también diferencia a XFEL es la estructura de tiempo súper rápida en sus flashes. Entregará billones (1,000,000,000,000) de fotones de rayos X en un pulso que dura solo 50 femtosegundos (0.000,000,000,000,05 seg). Dos mil setecientos de estos pulsos están organizados en racimos que luego alcanzan el objetivo a una velocidad de 10 por segundo.

Permite investigaciones resueltas en el tiempo que van más allá de lo que es posible en los sincrotrones estándar. Por ejemplo, los científicos usarán un chorro para hacer fluir una mezcla de cristales diminutos por delante del rayo, imprimiéndolos con otro láser para que las reacciones químicas se desencadenen en el momento justo para ser atrapadas por los pulsos. "Hemos desarrollado un método llamado eyección de gotas acústicas (ADE)", explica el Dr.

Orville. "Expulsemos gotitas pequeñas (nano litros de gotas, tal vez pico litro) de gotitas, a través del aire directamente en la viga, o en una cinta transportadora que lleva las gotitas a la viga. "Y la belleza de ese segundo sistema, en el que nos lanzamos a una unidad de cinta para llevar las gotitas a la viga, es que nos permite separar la estructura de tiempo para iniciar una reacción desde la zona de interacción.

Entonces, podemos cola realmente hasta una serie completa de gotas, y a medida que avanzan hacia la máquina de rayos X, se vuelven un poco más viejas, se adentran más en el ciclo de reacción”. Los XFEL permiten a los científicos observar la biología de alta velocidad en acción, para seguir cada paso en procesos catalíticos complejos, como la fotosíntesis en las plantas.

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