En una cámara de gas donde se registran partículas, los electrones se comportan como mensajeros veloces: corren en todas direcciones y pierden la formación. Los iones negativos, en cambio, son cargadores pesados que avanzan a paso constante y no se desbandan. Para los detectores que buscan materia oscura, ese orden es muy valioso: cuanto más nítido es el rastro de una partícula, con mayor precisión se puede saber de dónde llegó.
Antes, para obtener iones negativos se añadían al gas sustancias especiales que capturaban electrones. Pero esos aditivos reducían la señal y podían ser peligrosos. Los autores del nuevo trabajo probaron otra cosa: tomaron gas CF4 puro y simplemente elevaron el campo eléctrico. Con ello, los electrones se aceleraban tanto que rompían las moléculas del gas, y a uno de los fragmentos se le adhería un electrón. Así nacían iones negativos sin ningún aditivo.
Los científicos contaron esos iones uno por uno con fotomultiplicadores rápidos, aparatos que detectan destellos débiles de luz. Cada ion producía una señal propia, y eso permitió medir la energía de las partículas incluso con más precisión que por el método habitual. Ahora se pueden construir detectores grandes que ven los detalles finos de la traza sin necesidad de aditivos gaseosos peligrosos.
Al CF4 se lo suele considerar un gas «no electronegativo», porque su afinidad electrónica es negativa (-0.7 eV). Pero cuando la energía de los electrones supera el umbral de disociación del enlace CF3-F (5.6 eV), la molécula se rompe en un fragmento neutro y un ion negativo. Así, un gas que no puede retener un electrón entero genera, sin embargo, iones negativos estables.