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Observan por primera vez una molécula química al microscopio

Un viejo anhelo científico se ha hecho realidad. Observar una molécula química al microscopio. Puede parecer un pedazo de panal de abeja, pero esta imagen en forma de celosía es la primera vista cercana de una sola molécula que  científicos de IBM lograron mediante un microscopio de fuerza atómica (AFM) para revelar, por primera vez, los enlaces químicos dentro de una molécula.

Molecula AFM
Esta es la primera vez que todos los átomos de una molécula son fotografiados,” dijo el investigador principal Leo Gross.

Los investigadores se centraron en una sola molécula de pentaceno, que se utiliza comúnmente en las celdas solares. La forma rectangular de la molécula orgánica está compuesta por 22 átomos de carbono y 14 átomos de hidrógeno.

En la imagen superior las formas hexagonales de los cinco anillos de carbono están claros, e incluso pueden ser visto las posiciones de los átomos de hidrógeno alrededor de los anillos de carbono.

Para dar una perspectiva, el espacio entre los anillos de carbono es sólo el 0,14 nanómetros de ancho, que es aproximadamente un millón de veces más pequeño que el diámetro de un grano de arena.

“Si usted piensa acerca de cómo el médico utiliza una radiografía de los huesos de la imagen y los órganos dentro del cuerpo humano, estamos usando el microscopio de fuerza atómica para lograr imágenes de las estructuras atómicas que son la columna vertebral de las moléculas individuales”, dijo el investigador de IBM, Gerhard Meyer.

El equipo de investigación de IBM Zurich dijo que los resultados podrían tener un impacto enorme en el campo de la nanotecnología, que pretende comprender y controlar algunos de los objetos más pequeños conocidos por la humanidad.

La microscopía de fuerza atómica utiliza una punta de metal afilados que actúa como un tenedor de ajuste para medir las fuerzas pequeñas entre la punta y la molécula. Esto requiere una gran precisión ya que la punta se mueve dentro de un nanómetro de la muestra.

“Por encima de la estructura molecular de la columna vertebral (de pentaceno) tiene una desafinación diferente que por encima de la superficie de la molécula  que yace sobre él”, dijo el Sr. Gross. Este desajuste se mide y se convierte en una imagen.

El experimento fue realizado dentro de un alto vacío a una temperatura extremadamente fría de-268C para evitar que las moléculas de gas callejeros o vibraciones atómicas afectaran las mediciones.

“Con el tiempo queremos investigar el uso de moléculas para la electrónica molecular”, el Sr. Gross.

Referencia:

Leo Gross, Fabian Mohn, Nikolaj Moll, Peter Liljeroth, and Gerhard Meyer. The Chemical Structure of a Molecule Resolved by Atomic Force Microscopy. Science 28 August 2009: 1110-1114.

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Francisco P. Chávez Profesor Asistente, Laboratorio de Microbiología Molecular y Biotecnología Departamento de Biología Facultad de Ciencias Universidad de Chile

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Francisco P. Chávez Ph.D
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