Primera imagen completa de una molécula, átomo por átomo

Usando un microscopio de fuerza atómica, los científicos de IBM Research en Zurich han hecho por primera vez una imagen de resolución a escala atómica de una sola molécula, el hidrocarburo pentaceno.

Esta imagen del pentaceno, una molécula
compuesto por cinco anillos de carbono,
hecho usando una fuerza atómica
microscopio. Crédito: Ciencias / AAAS

La microscopía de fuerza atómica funciona escaneando una superficie con un diminuto voladizo cuya punta llega a un punto nítido a nanoescala. A medida que escanea, el voladizo rebota hacia arriba y hacia abajo, y los datos de estos movimientos se compilan para generar una imagen de esa superficie. Estos microscopios se pueden utilizar para ver características mucho más pequeñas que las visibles con microscopios ópticos, cuya resolución está limitada por las propiedades de la luz misma. La microscopía de fuerza atómica tiene literalmente una resolución a escala de átomo.

Aún así, hasta ahora, no ha sido posible usarlo para mirar con resolución atómica moléculas individuales. A tal escala, las propiedades eléctricas de la molécula bajo investigación normalmente interfieren con la actividad de la punta de exploración. Investigadores en IBM Research en Zúrich superó este problema utilizando primero la punta del microscopio para recoger una sola molécula de monóxido de carbono. Esto mejoró drásticamente la resolución del microscopio, que los científicos de IBM utilizaron para hacer una imagen del pentaceno. Llegaron al monóxido de carbono como una adición que mejora el contraste después de probar muchos productos químicos.

Los investigadores esperan que observar esto de cerca en moléculas individuales les dé una mejor comprensión de las reacciones químicas y la catálisis a un nivel de detalle sin precedentes.

El trabajo de imagen se describe hoy en la revista. Ciencias .

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