Рентгенската кристалографија, како што всушност укажува и самото име, се состои од испукување рендгенски зраци кон кристали од супстанција за да открие како се распоредени атомите во неа. Се работи за моќна техника за изучување на молекулите во сите облици и големини, а е особено корисна за проучување на протеините и другите биомолекули. Така, на пример, рендгенските фотографии на чисти ДНК кристали, направени од Розалинд Френклин, доведоа до откривање на ДНК структурата.

Уметничка визија на рентгенски зрак којшто минува низ кристалите при процесот на рентгенска кристалографија

Но, сосема очекувано, за рентген кристалографијата да функционира потребни се кристали. Ако молекулите не се сместени во големи, подредени структури како кристали, податоците добиени со пропуштање на x-зраците се премногу хаотични за да се толкуваат. Ова значи дека изучувањето на голем број супстанции коишто не се кристализираат лесно, станува многу потешко.

Сега, американските научници развија нова техника, наречена сериска фемтосекундна рентгенска кристалографија (или smSFX) со мала молекула, којашто може да го надмине овој проблем. Техниката ја комбинира кристалографијата со серија прилагодени компјутерски алгоритми и со дополнителен, екстра моќен рентгенски ласер. Овој ласер, наречен XFEL (X-ray free electron laser), е побрз и има мошне подобар фокус од традиционалните методи на рентгенската кристалографија.

Иако кристалот експлодира веднаш штом фотонскиот зрак ќе го погоди, примената на фемтосекундарен пулс овозможува да се соберат сите податоци за дифракцијата пред да се случи оштетувањето. Потоа, алгоритмите ги обработуваат овие податоци од дифракцијата на илјадници различни микрокристали, сите поставени различно, во една конзистентна слика. Целиот процес трае неколку квадрилионити делови од секундата. Како бонус, новата техниката може да се направи и во поблаги услови, односно за таа да функционира не е потребна вакуумска комора, којашто е неопходност при традиционалните кристалографски техники.

Дел од XFEL машината

Функционалноста на нивата техника истражувачите ја покажаа со одредување на структурата на два материјали, обата од класата на супстанции наречена чакогенолати, чијашто структура претходно било невозможно да се “сними” со традиционални кристалографски методи. Чакогенолатите, коишто претставуваат комбинација од метали и од органски молекули, имаат потенцијал за употреба како катализатори и полуспроводници.

Еден од чакогенолатите што американскиот тим го испитувал, претставува легура од селен и сребро, и има карактеристика да свети сино при изложеност на УВ светлина. Чакогенолатот е наречен митрин, според митската супстанцијата митрил од трилогијата “Господарот на прстените” којашто наводно наликува на сребро, но е многу цврста – “цврста како нокот од змеј” и неверојатно лесна – “лесна како пердув”.