Los láseres de electrones libres o FEL (del inglés free-electron lasers) son fuentes de altísima intensidad de rayos X. Esta intensidad se produce gracias a la aceleración de electrones a velocidades relativistas (de aproximadamente mil millones de kilómetros por hora). Su funcionamiento es parecido al de las fuentes sincrotrón, con la diferencia de que la radiación emitida es coherente, por lo que permite alcanzar intensidades muy superiores.
Actualmente los FEL son instrumentos muy útiles para la investigación científica en áreas como física, química y biología. También en el desarrollo de nuevos materiales y tecnologías, así como en medicina e industria militar.
El prestigioso grupo editorial Nature Publishing Group, a través de su revista de acceso abierto Nature Communications, ha publicado recientemente la colección Free-electron Lasers, que recoge algunos de los artículos más importantes de los últimos años en esta área multidisciplinar.
Entre los artículos seleccionados se incluye un trabajo del investigador español Antonio Picón, publicado en 2016, y el cual destaca como la primera demostración de la absorción de dos fotones de rayos X de diferente color o frecuencia para observar dinámica ultrarrápida –de solo varios femtosegundos (en un segundo hay mil billones de femtosegundos; caben tantos en un segundo como segundos caben en 100 millones de años)–.
El artículo fue fruto de una colaboración liderada por Antonio Picón cuando era investigador en Argonne National Laboratory, que involucró grupos de EE UU y Europa con diferente especialidad.
“La magia del proyecto fue demostrar que se podía excitar un lado particular, un átomo, de la molécula y observar, sólo 10-15 segundos después, qué ocurría en otro lado de la misma molécula. Tal nivel de precisión fue sólo posible con un esquema que involucraba dos colores de rayos X”, resalta Antonio Picón.
El investigador se incorporó recientemente –a través del programa TALENTO de la Comunidad de Madrid– al Departamento de Química de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), donde ahora continúa su activa investigación en dinámica ultrarrápida y sus colaboraciones con científicos punteros en láseres de electrones libres.
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