Investigadores revelen cómo manipoliar átomos para avanzar nel diseñu de materiales a la carta
Un estudiu internacional, nel que participa la Universidá d'Uviéu, demuestra computacionalmente que pueden manipoliase átomos cíclicamente y de forma controlada sobro superficies non metáliques | El trabayu propón nuevos protocolos esperimentales que van abrir víes pal diseñu de nuevos materiales con propiedaes escoyíes de forma antemanada
El deséu de diseñar materiales a la carta nun ta tan llueñe como paez. Queda camín por percorrer, pero la posibilidá de manipoliar a nuesu antoxo átomos para construyir estructures de tamañu, primero, na nanoescala y, dempués, perceptibles polos nuesos sentíos acolúmbrase cada vez más cercanu. Una investigación internacional, na que participa la Universidá d'Uviéu, demostró que, siquier computacionalmente, pueden manipoliase átomos cíclicamente de forma controlada sobro superficies non metáliques. Esti afayu, según el investigadores, va dexar avanzar nel diseñu de materiales a demanda.
L'estudiu foi desenvueltu, ente otru autores, por José Manuel Reciu, catedráticu del Departamentu de Química Física y Analítica de la Universidá d'Uviéu, y David Abbasi Pérez, doctoráu na Universidá d'Uviéu, postdoc mientres la investigación nel King's College de Londres y actual investigador Marie Skłodowska-Curie na Universidá Complutense de Madrid. El trabayu foi publicáu na revista The Journal of Physical Chemistry Letters, qu'edita la Sociedá Americana de Química.
El profesor Reciu destaca que, con esti estudiu, "consiguimos asemeyar procesos a nivel atómicu nos que se carguen y descarguen átomos dende y escontra distintes posiciones d'una superficie non metálica". Pa ello, el investigadores modelaron la punta d'un microscopiu de fuerza atómico (AFM poles sos sigles n'inglés) qu'actúa como xuna grúa pa llevar a cabu estes operaciones. "Por poner un símil senciellu, con esta grúa (la punta del microscopiu) actuamos como si tresportáramos los lladriyos na construcción d'una vivienda", añede.
Como non toles grúes son válides pa tolos tipos de lladriyos, les puntes del microscopiu emplegáu nesta investigación y los átomos susceptibles de ser manipoliaos fueron oxetu d'escrutiniu pa escoyer cuálos y en qué condiciones pueden emplegase pa llevar a cabu estes operaciones. Les resultancies aldericáronse enforma con grupos d'espertos al envís de crear nuevos protocolos esperimentales. "Esta investigación estiende les ferramientes de manipulación atómica a superficies non metáliques y dellos elementos de la tabla periódica (aluminiu, galio, arsénicu, oru), lo qu'abre víes por que'l diseñu de nuevos materiales con propiedaes escoyíes de forma antemanada tea cada vez más próximu", indica'l primera firmante de la publicación David Abbasi.
Esti protocolu resolvería'l problema conocíu como los deos pegañosos, nel que, si xuna punta tien enclín a coyer un átomu de la superficie, entós nun tiende a soltalo y viceversa. Sicasí, el investigadores afayaron que, averando y retirando la punta sobro posiciones bien precises, ye posible realizar dambes operaciones (carga y descarga) ensin destruyir la punta orixinal, lo que dexa la manipulación vertical cíclica d'una serie d'átomos de distinta naturaleza.
Una vegada recreáu esti protocolu de manera esperimental, podrán fabricase nanoestructuras complexes átomu a átomu, lo que dexaría afaer les propiedaes de felicidaes nanoestructuras con precisión atómica, con un enorme potencial pa la creación de nanosensores, nanoantenas, plantiyes atómiques pa la síntesis de metamateriales, nuevos catalizadores y un llargu etcétera difícil agora d'acolumbrar.
Referencia
David Abbasi-Pérez, Hongqian Sang, Filipe L. Q. Junqueira, Adam Sweetman, J. Manuel Recio, Philip Moriarty, and Lev Kantorovich. Cyclic Single Atom Vertical Manipulation on a Nonmetallic Surface. J. Phys. Chem. Lett. 2021, 12, 11383−11390. DOI: 10.1021/acs.jpclett.1c02271
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