Un átomo de quitar y poner en una superficie no conductora

Investigadores de dos centros japoneses han logrado extraer y posteriormente reponer un átomo individual de un material de silicio mediante una técnica puramente mecánica, utilizando la punta de un microscopio de fuerzas atómicas como si se tratara de unas pinzas minúsculas. Es la primera vez que se logra esta manipulación sin aplicar una corriente eléctrica. El experimento abre la puerta a la manipulación de átomos individuales en materiales no conductores. Los científicos, de la universidad de Osaka, han presentado su trabajo en la revista Physical Review Letters (2 de mayo) con Noriaki Oyabu como primer firmante.

El microscopio de fuerzas atómicas es similar al microscopio de efecto túnel, utilizado hace ya 14 años por científicos de IBM para mover 35 átomos de xenón sobre una superficie de níquel hasta representar las siglas de la empresa. Similar hazaña han hecho ahora los científicos japoneses utilizando una punta de silicio sobre una superficie de silicio. La punta del microscopio presionó sobre un átomo de la superficie hasta que éste rompió aparentemente sus enlaces con los átomos vecinos y enlazó con la punta. Al retirar ésta, los científicos obtuvieron una imagen en la que se veía un hueco en el lugar donde había estado un átomo. Posteriormente, el mismo método de presionar sobre la superficie con la punta permitió al átomo recuperar su posición inicial.

Uno de los miembros del equipo, Oscar Custance, ha comentado que la precisión requerida para este proceso es equivalente a la necesaria si se utilizara la cúspide del edificio del Empire State para levantar una sandía de un campo de sandías, informa The American Physical Society. Custance recuerda que los materiales no conductores constituyen una parte esencial de los circuitos electrónicos actuales, por lo que será necesario manipular sus átomos para los nanocircuitos del futuro, aunque recuerda que estos circuitos de escala atómica son todavía ciencia ficción.

Moléculas

En un avance con moléculas en vez de átomos, un equipo de químicos y físicos alemanes han conseguido manipular y pegar dos moléculas poliméricas utilizando como pinzas el microscopio de efecto túnel, algo que puede resultar muy útil en la construcción de nanoestructuras moleculares.

Las moléculas se ponen en contacto y luego se irradian con rayos ultravioleta para provocar una reacción que da lugar a un fuerte enlace químico. Se pueden construir estructuras de formas diferentes, en forma de X, de Y, O u 8. El trabajo se ha publicado en la revista Angewandte Chemie International.