Ingeniería

Nanobalanza capaz de pesar átomos individuales

(NC&T) Los átomos que se depositan en el tubo cambian la frecuencia de resonancia de éste de modo proporcional a la masa de los átomos, mediante un fenómeno muy parecido a cuando un nadador salta sobre un trampolín.

Alex Zettl dirigió este trabajo científico. Trabajaron con él Kenneth Jensen y Kwanpyo Kim, miembros de su grupo de investigación.

Usando su sensor de masa NEMS, Zettl, Jensen y Kim pudieron pesar átomos individuales de oro y medir masas tan pequeñas como dos quintos de la del átomo de oro a temperatura ambiente, y en sólo un poco más de un segundo de tiempo.

Si bien anteriormente fueron fabricados otros NEMS que funcionan como sensores de masa, la mayoría de estos se fabricaron de silicio, y ninguno ha logrado la resolución de un solo átomo a temperatura ambiente. El sensor de masa de nanotubos de carbono del grupo de Zettl es mil veces más pequeño por su volumen que los resonadores NEMS típicos.

Nanobalanza
Zettl (izquierda) y Kenneth Jensen (Foto: Roy Kaltschmidt, Berkeley Lab Public Affairs)
Aunque los científicos ya tenían la capacidad de medir la masa de los átomos individuales a través de una técnica compleja conocida como espectrometría de masas, este nuevo sensor de masa de tipo NEMS hecho de nanotubos de carbono ofrece algunas claras ventajas y abre las puertas a nuevas posibilidades.

A diferencia de la espectrometría de masas, el nuevo dispositivo no requiere de la ionización de moléculas o átomos neutros, algo que puede destruir muestras delicadas como por ejemplo proteínas. También a diferencia de los espectrómetros de masas, los nuevos sensores de masa de nanotubos de carbono se vuelven más sensibles en niveles altos de masa, lo cual los hace muy adecuados para medir biomoléculas grandes como el ADN. Por último, el dispositivo es lo bastante pequeño para que, con el tiempo, pueda ser incorporado en un chip.




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