Desde la invención del microscopio electrónico en 1931, su poder de resolución espacial quedó atrapado muy por debajo del límite teórico durante más de medio siglo: las aberraciones de las lentes electrónicas —en particular la aberración esférica— emborronaban la imagen de forma que ningún esfuerzo, por intenso que fuera a escala mundial, conseguía resolver. Harald Rose, físico alemán, desarrolla un concepto óptico novedoso para corregir la aberración esférica de la lente objetivo de un microscopio electrónico, basado en un sistema de elementos hexapolares. Trabajando juntos desde 1990, Maximilian Haider construye, a partir del principio teórico de Rose, el primer prototipo funcional de un microscopio electrónico de transmisión con aberración corregida, demostrado en 1998 sobre un instrumento comercial de 200 kV equipado con una fuente de emisión de campo: el límite de resolución del instrumento mejora de 0,24 nm a mejor de 0,14 nm. Knut Urban desarrolla este prototipo hasta convertirlo en una plataforma de trabajo real para la física de materiales a escala atómica, y construye además las bases teóricas y metodológicas para extender e interpretar la microscopía a dimensiones subatómicas. El resultado conjunto permite, por primera vez en la historia, localizar átomos individuales con una precisión de un picómetro —una centésima parte del tamaño de un átomo de hidrógeno— y correlacionar la estructura a escala atómica con las propiedades físicas macroscópicas de los materiales. En menos de cinco años desde su comercialización, más de 200 instrumentos de microscopía electrónica con aberración corregida son adquiridos por laboratorios universitarios e industriales de todo el mundo, poniendo fin a décadas de estancamiento en esta tecnología clave de la instrumentación científica, con aplicaciones que van desde el estudio del grafeno hasta la miniaturización de chips y la biología molecular.