El Nanoespejo "Mágico"

El tamaño de los objetos que podemos analizar mediante un microscopio depende básicamente de la longitud de onda (es decir de la energía) de los elementos que utilicemos como sonda durante el análisis. Así, con un microscopio óptico podemos alcanzar una resolución de unos cientos de nanómetros, puesto que utiliza la luz visible. Sin embargo, un microscopio electrónico nos permite analizar objetos de unos pocos nanómetros al emplear un haz de electrones acelerados, partículas con mayor energía (menor longitud de onda) que los fotones que componen la luz visible. Por contra, la elevada energía que poseen estos electrones podría dañar las muestras en el caso de tratar con material biológico o muestras frágiles. Además si las muestras son poco conductoras, podrían aparecer efectos de carga debido a la naturaleza eléctrica de los electrones, lo que dificultaría el estudio.

Entonces, ¿por qué no utilizar átomos en lugar de electrones? De hecho, empleando un haz de átomos podría alcanzarse una resolución similar a la obtenida mediante un microscopio electrónico, pero sin dañar la muestra, puesto que la energía de estos átomos sería considerablemente inferior a la de los electrones empleados en un microscopio electrónico. Incluso podríamos olvidarnos de los efectos de carga, al no emplear partículas cargadas. Todo apunta a que en un futuro se conseguirá desarrollar una nueva técnica de microscopía basada en el "microscopio de átomos". Sin embargo esta nueva técnica requiere la fabricación de un espejo casi perfecto, es decir con una superficie sin imperfecciones y una rugosidad a nivel atómico, capaz de enfocar los átomos sobre la muestra a analizar. De conseguirse este nanoespejo, los átomos empleados como sonda no se desviarían de la dirección especular tras incidir sobre la superficie de la muestra. Si analizamos el panorama científico internacional, diversos grupos de investigación han intentado fabricar un espejo de estas características, pero difícilmente han conseguido alcanzar una reflexión superior al 1 %. Sin embargo, recientemente un equipo de investigación español, liderado por Rodolfo Miranda, catedrático de Física de la Materia Condensada en la Universidad Autónoma de Madrid y director del instituto IMDEA-Nanociencia, ha conseguido fabricar el espejo más liso y perfecto jamás elaborado hasta la fecha. Empleando átomos de Helio como sonda han alcanzado una reflexión de hasta el 67 %. Este nuevo nanoespejo consiste en una fina capa de plomo depositada sobre una lámina de silicio. El espesor de la capa de plomo no debe superar los cuatro o cinco átomos a fin de aprovechar la "magia" de los efectos de la Física Cuántica. Existe un espesor energéticamente favorable, denominado "espesor mágico" capaz de generar fenómenos sorprendentes. Según explica el profesor Miranda, con este espesor "la superficie se aplana sola, como si los montones de arena de una playa se alisaran espontáneamente". Para conseguir este "espesor mágico" la capa de plomo debe depositarse a una temperatura de 230 grados bajo cero, sin embargo su perfección mejora al elevar la temperatura hasta la temperatura ambiente.

Este importante descubrimiento, del que ya se han hecho eco diversas revistas científicas como Advanced Materials, permitirá completar el desarrollo de la microscopía de átomos (proyecto en el que actualmente el equipo de Miranda colabora con otros grupos europeos).

Fuente: http://blogs.creamoselfuturo.com

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