Scienza: fotografati per la prima volta i legami atomici molecolari

Finalmente è stato possibile fotografare i legami tra gli atomi molecolari, grazie al lavoro degli scienziati dell’IBM. Un esperimento complesso e difficile dato che, anche la più piccola vibrazione oppure  una molecola di altro materiale che entra nel dispositivo, può distruggere tutto, rendendo vana la misura.

 

Per condurre l’esperimento il laboratorio dell’IBM di Zurigo è stato isolato da ogni perturbazione meccanica ed il campione sarebbe stato mantenuto a -268 gradi centigradi, vicinissima allo zero assoluto, una temperatura tale che ogni attività molecolare e anche atomica è rallentata al massimo. Le molecole fotografate sono del gruppo del fullerene e degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), ossia costituiti da diversi anelli di atomi di carbonio sintetizzati dal Centro de Investigación en Química Biolóxica e Materiais Moleculares (CIQUS) presso l’Università di Santiago de Compostela, e dal Centre National de la Recherche Scientifique(CNRS) di Tolosa, e la loro osservazione, sarebbe stata possibile in quanto i legami sarebbero leggermente diversi l’uno dall’altro, sia a livello energetico che geometrico, rendendo quindi possibile la differenziazione di essi nelle singole molecole, utilizzando una tecnica nota come microscopia a forza atomica senza contatto (AFM). Ad essere fotografata è stata una punta che terminava con una singola molecola di monossido di carbonio. Essa agisce come una potente lente di ingrandimento e ciò avrebbe permesso di rivelare la sua struttura atomica, compresi i suoi legami.

 

Durante la ricerca, gli scienziati avrebbero trovato due meccanismi di contrasto diversi per riuscire a distinguere i legami, il primo si basava su delle piccole differenze nella forza misurata nei legami stessi, mentre il secondo si basava sulla misurazione, mediante AFM, delle loro lunghezze. Con l’aiuto di calcoli matematici avrebbero scoperto che l’inclinazione della molecola di monossido di carbonio al vertice era la causa di questo contrasto.

Questo straordinario  risultato permetterà, in futuro, di utilizzare molecole e atomi su scala ancora più piccola, oltre ad essere importante per lo studio dei dispositivi a base di grafene, che sono attualmente in fase di studio per essere impiegati nell’industria per le applicazioni a banda larga e i display elettronici.

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