DESDE LO MÁS PEQUEÑO...

Comienzo este Blog proponiendo que dirijas una mirada hacia lo más pequeño, hacia las partículas que componen todo lo que somos, todo lo que hay...el universo.

¿SE PUEDEN VER LOS ÁTOM0S?

Corral cuántico de átomos de hierro

“Ver” los átomos ha sido el sueño de muchos científicos hasta hace unas décadas. Entonces se inventó un nuevo tipo de microscopio capaz de llegar a ver los átomos que componen los materiales. Es el microscopio de efecto túnel (STM). Como cabía esperar los átomos parecen “bolitas” redondas y en los materiales cristalinos, están ordenados formando figuras geométricas.

¿Cómo funciona el microscopio STM?

El microscopio de Efecto Túnel STM (del inglés Scanning Tunneling Microscope) permite ver la superficie de los materiales a la escala de los nanómetros (1 nanómetro = 0,000000001 metros). Para ello una punta afiladísima, que acaba “casi” en un solo átomo, siente la superficie como si fuera el dedo de una persona invidente al leer un texto en Braille.

Diferentes imágenes en las que se ven los átomos con un STM

La imagen obtenida es en tonos de grises, pero se colorean para captar mejor las densidades y hacer el efecto más visual.

Ya sé que todo esto para los que no están muy en contacto con los términos de la Física, resulta un poco complicado, pero no por ello menos fascinante... 

El STM es obra de los científicos Heinrich Rohrer y Ger Binnig, de IBM, y por él obtuvieron el Premio Nobel de Física en 1986. El funcionamiento del STM se basa en la posibilidad del electrón de salir de esa "nube" de posiciones probables en las que se encuentra, escapando como por un túnel de esas fuerzas electromagnéticas que le unen a las partículas del núcleo atómico y generando una intensidad eléctrica.La finísima aguja del microscopio hace múltiples barridos sobre la superficie a estudiar (conductora o semiconductora) y un ordenador va captando la reacción de los electrones de la materia bajo el efecto de túnel a través de las intensidades eléctricas que se provocan. El resultado es esa especie de mapa topográfico en 3D de los átomos que componen la materia que recogen estas imágenes.

Con el STM podemos ver escalones entre las distintas capas atómicas, reconstrucciones de los átomos, defectos y vacantes.

¿Podemos mover los átomos?

Sí, acercando la punta podemos llegar a "tocar" e incluso mover los átomos, y llegar a colocarlos en posiciones diferentes, consiguiendo incluso escribir átomo a átomo.

Nano-lápiz que escribe con átomos

Aplicaciones: ¿para qué puede servir?

Las moléculas orgánicas que estudiamos y las estructuras que se forman por autoorganización pueden servir en un futuro para dispositivos como pantallas de cámaras y de radios, y es posible que lleguemos a ver los mini-ordenadores hechos de material orgánico (flexibles, ligeros y del tamaño de un tarjeta de crédito).