Theo Daily Mail, bước đột phá của nhóm kỹ sư từ Đại học Cornell ở Mỹ, được xây dựng dựa trên kỷ lục trước đó của họ, được thiết lập vào năm 2018, họ đã sử dụng một máy dò để tăng gấp ba lần độ phân giải của kính hiển vi điện tử.

Tuy nhiên, thiết lập trước bị hạn chế ở chỗ nó chỉ có thể chụp ảnh các mẫu siêu mỏng, những mẫu có độ dày chỉ vài nguyên tử.

Sự ra đời của một máy dò pixel mới, tích hợp các thuật toán tái tạo 3D tiên tiến hơn, đã cho phép cải thiện các yếu tố hạn chế.

Nhóm nghiên cứu cho hay, điều này tạo ra một hình ảnh có độ chính xác ở cấp độ picometer hoặc một phần nghìn tỉ mét. Trên thực tế, hình ảnh này được tinh chỉnh rất tốt đến mức phần nhòe còn lại trong ảnh chỉ là sản phẩm của sự rung lắc nhiệt của chính các nguyên tử.

Kỹ sư David Muller của Đại học Cornell cho biết: "Điều này không chỉ thiết lập một kỷ lục mới. Nó đã đạt đến một chế độ mà hiệu quả sẽ là giới hạn cuối cùng của sự phân giải. Về cơ bản, bây giờ chúng ta có thể tìm ra vị trí của các nguyên tử một cách rất dễ dàng".

Phương pháp hình ảnh được nhóm sử dụng liên quan đến một kỹ thuật gọi là ptychography, trong đó sử dụng một chùm tia, trong trường hợp này là các electron được bắn liên tục qua đối tượng mục tiêu, từ nhiều vị trí khác nhau trong mỗi lần bắn.

Bằng cách so sánh các mẫu chồng chéo khác nhau được hình thành bởi chùm tia phân tán, một thuật toán sau đó có thể tái tạo lại đối tượng mục tiêu với độ chính xác cao.

Hiện tại, nhóm nghiên cứu thừa nhận phương pháp chụp ảnh này vừa tốn thời gian vừa đòi hỏi tính toán cao, nhưng những tiến bộ về phần cứng máy tính và máy dò trong tương lai sẽ có khả năng tăng tốc quá trình này.