viernes, 8 de julio de 2011

Nuevo microscopio de ultra alta resolución

Cuando los científicos tratan de obtener imágenes de objetos que son muy pequeños para los microscopios ópticos, recurren a microscopios de sonda. En lugar de lentes, estos instrumentos emplean una pequeña punta suspendida que se mueve arriba y abajo conforme hace contacto con la superficie del objeto. Una imagen, que puede revelar detalles de tan solo una millonésima de milímetro, se obtiene desplazando la sonda a través de la superficie del objeto. Actualmente, cientificos de la Universitaet Tübingen de Alemania están llevando este enfoque un paso más allá, diseñando una sonda hecha no de material sólido, sino de un gas de átomos o por así decirlo de una punta cuántica la cual se dice es capaz de incrementar la resolución de las imágenes más allá de lo que se creía posible.

Los científicos comenzaron con un gas de átomos de rubidio puro y lo enfriaron hasta una temperatura de una millonésima por arriba del cero absoluto (-273.15C). Seguidamente estos átomos fueron capturados en una trampa magnética y mantenidos en el sitio para su uso en la punta quántica de la sonda del microscopio de Tübingen.

Durante las pruebas de esta tecnología, una de las puntas se empleó para escanear una superficie que contenía nanotubos de carbono que crecieron verticalmente. Conforme la punta tocaba la superficie, átomos individuales fueron despojados de ella al irse quedando adheridos a la superficie. Mediante la medición de la pérdida de átomos, la ubicación y altura de los nanotubos pudo ser establecida.

Después de haber sido enfriado aún más, el gas atómico se transformó en lo que se conoce como condensado de Bose-Einstein, en el cual los átomos individuales no son discernibles uno del otro por lo cual esencialmente todo el conjunto se transforma en un gran "super átomo". Al usar la punta en tal estado, se puede obtener una imagen clara de cada nanotubo.

Esto fue conseguido en "modo de contacto", en el cual los átomos llegaron a tocar el objeto. La punta también puede emplearse en "modo dinámico", en el cual el condensado de Bose-Einstein oscila perpendicularmente sobre la superficie del objeto. Al medir la frecuencia y la amplitud de las oscilaciones, que son afectadas por la topografía de la superficie, la apariencia de esta puede ser determinada. La ventaja de este método es que ningún átomo es retirado del condensado y se queda adherido al objeto, lo que puede afectar futuras mediciones.

El equipo de científicos cree que mejoras futuras a la sonda de escaneo del microscopio podría incrementar aún más su resolución actual de ocho micrómetros por un factor de mil.





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