Los ingenieros han desarrollado un método para medir los potenciales eléctricos de moléculas y superficies moleculares con precisión y velocidad previamente inalcanzables. Por primera vez, han logrado crear mapas de alta resolución de potenciales eléctricos moleculares, es decir, los campos eléctricos que rodean a todosimporta, en solo unos minutos.
"Toda la materia consiste en núcleos atómicos cargados positivamente y electrones cargados negativamente", explica el profesor Dr.-Ing. Rolf Findeisen del Instituto de Tecnología de Automatización de la Universidad de Magdeburgo. "Estos generan potenciales eléctricos. Utilizando métodos convencionales, hasta ahoraapenas ha sido posible medir estos campos muy débiles, que son responsables de muchas de las características y funcionalidades de los materiales ".
Con la Microscopía de escaneo cuántico de puntos recientemente desarrollada, una sola molécula, conocida como punto cuántico, se monta en la punta de la aguja de un microscopio de fuerza de escaneo. Esta punta viaja, como la aguja de un reproductor de discos, sobre la muestracon la molécula a temperaturas cercanas al cero absoluto y, por lo tanto, paso a paso crea una representación coherente de la superficie.
Junto con su estudiante de doctorado, Michael Maiworm, el profesor Rolf Findeisen desarrolló un controlador para el innovador método de microscopio, un algoritmo que controla el proceso de escaneo. Esto hace que la medición de potenciales sea precisa, pero hasta ahora extremadamente larga, a resolución molecularposible en solo unos minutos. "Con el nuevo controlador ahora podemos escanear fácilmente toda la superficie de una molécula, como con un microscopio de fuerza de escaneo normal", dice Christian Wagner del Centro de Investigación Jülich. Esto nos permite producir alta resoluciónimágenes del potencial, que anteriormente parecían inalcanzables.
"Hay muchos usos posibles para esta técnica de microscopía nueva, inusualmente precisa y rápida", continúa Michael Maiworm, quien desarrolló en gran medida el controlador como parte de su disertación supervisada por el profesor Findeisen. "Van desde preguntas físicas fundamentales hasta electrónica de semiconductores -- donde incluso un solo átomo puede ser crítico para la funcionalidad - y reactores químicos moleculares para la caracterización de biomoléculas como nuestro ADN o superficies biológicas ".
El trabajo es parte de la cooperación entre Magdeburg y Jülich, que examina la manipulación dirigida y automatizada de objetos a nivel nano. En este sentido, la punta molecular tiene una doble función: es simultáneamente una sonda de medición y una herramienta.Esto abre la posibilidad de, en el futuro, poder crear nanoestructuras a través de la impresión 3D. Es concebible, por ejemplo, que sea posible producir circuitos eléctricos que consisten en moléculas individuales o sensores de resolución y dimensión molecular.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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