Por primera vez, los científicos han visto la exacta localización de mas de 23.000 átomos en una partícula que es lo suficientemente pequeña para pasar -caber en- pasar por la pared – membrana celular- de una sola célula
Un equipo dirigido por Peter Ercius del laboratorio nacional Lawrence (Lawrence Berkeley National Laboratory) y del Jianwei Mmiao de UCLA uso un microscopio de electrones para escanear una particula hecha de Hierro (Fe) y Platino (Pt) que tenia un diámetro de solo 8,4 nanómetros, reportaron el pasado Miercoles en el journal Nature.(un nanómetro es la mil millonésima parte de un metro o la millonésima de un milímetro)
Que podría importar saber la localización de cada átomo? “Al nivel de la escala de un nanómetro, cada átomo cuenta,” declaro Michael Farle, Fisico de la University of Duisburg-Essen en Alemania, “por ejemplo cambiando las posiciones relativas de unos cuantos átomos de Fe y Pt en la partícula alteramos dramáticamente las propiedades de la partícula, tales como su respuesta a los campos magnéticos.
Rayos de electrones
Usando un microscopio electrónico se hace un escaneo, un rayo de electrones pasa por la superficie de un objeto hasta crear una imagen. Esto permite a los investigadores ver incluso los mas pequeños detalles de lo diminuto del material tales como cristales o moléculas de proteínas. “Hay poderosas técnicas para darnos cuenta de la estructura de los cristales,” declaro. “Pero en algunos casos estos han de ser cristales perfectos.”
De manera ordinaria, cuando este tipo de microscopio de electrones se usa para mirar en un cristal o en otra molécula, el rayo de electrones mueve la molécula en la muestra y el rayo se dispersa cuando la golpea, similar a el caso de las balas disparadas por una ametralladora golpeando el pecho de Superman. Luego de que los electrones rebotan de los átomos ellos golpean el detector, y a partir de esto, el investigador puede mirar en donde aterrizaron los electrones y puede hacer una mirada al arreglo de los átomos en la molécula.
El problema es que la imagen construida es un promedio de lo que es obtenido usando muchos átomos y moléculas. Esto es, los investigadores verán un patrón, pero pueden solo definir el bulto en el arreglo molecular de átomos, no en donde ellos están localizados.
Las nanopartículas de hierro-platino son el tipo irregular de cristales. Pero el método ordinario de escaneo no trabajaría bien en ellos, por que los átomos están arreglados en formas ligeramente irregulares de manera única, dijeron los investigadores. De modo que es necesario una nueva forma de usar el microscopio electrónico: Ellos decidieron mirar en una partícula simple de una muestra de hierro-platino desde muchos y diferentes lados
Localizando átomos
Para hacer esto, ellos alteraron la forma en que la muestra es preparada. En lugar de dejarla en su sitio, ellos la pusieron la partícula de hierro-platino en una base especial que le permitiera rotar e inclinarse, cambiando su orientación ligeramente luego de cada “imagen” con el rayo de electrones. El resto del proceso fue igual a como normalmente se hace.
Este simple cambio fue poderoso: La variación en las orientaciones produjo diferentes patrones de dispersión. Los diferentes patrones, los cuales fueron tomados en el detector es similar la obtenido en las cámaras digitales, y pudo ser usado para calcular la posición exacta de 6.569 átomos de hierro y de 16.627 de platino en la nanopartícula. No es como hacer un modelo 3D de un objeto mediante la toma de fotos desde distintos ángulos, tal y como hacen muchos animadores rutinariamente. Los resultados para la localización de los átomos alcanzo la resolución de cerca de una décima del diámetro de un solo átomo, estableció Farle.
En el futuro, obtendremos cuadros mas precisas de la estructura que permitiría a los científicos a crear estructuras del tamaño de un nanómetro para aplicaciones tales como discos duros. Los fabricantes de discos duros quieren fabricar cristales perfectos diminutos, de modo que por su perfección puedan ser fácilmente ser magnetizados y mantener su magnetismo -campo magnético- por largos periodos de tiempo, destaco Ercius.
“Todos los critales tienen defectos” dijo Ercius. “El problema es cuando ellos hacen nanoparticulas extrañas con estos defectos en ellos. Esto quiere decir que ellos pueden mirar estas y como ellas afectan como la cosas trabajan.”
Original de JESSE EMSPAK