Mirando dentro de una molécula
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Mirando dentro de una molécula
por lilian Miér Jun 05, 2013 7:49 pm
kzk
05/06/2013
Mirando dentro de una molécula
Por zientziakultura
Representación
artística de un haz de luz incidiendo en una cavidad óptica (luz
verde), que es aumentada gracias al efecto antena (luz roja), lo cual
permite ver y establecer un mapa de vibraciones de una molécula (sombra
bajo la molécula) con una resolución sin precedentes.
Un
equipo internacional, con la participación del Donostia International
Physics Center (DIPC) y el Centro de Física de Materiales
(CSIC-UPV/EHU), ha conseguido identificar y ver con una resolución sin
precedentes una única molécula orgánica utilizando luz.
La revista Nature publica y destaca este trabajo que abre la puerta a posibles aplicaciones tecnológicas en fotoquímica y nanotecnología.
Un
trabajo de investigación liderado por investigadores de la Universidad
de Ciencia y Tecnología de China (USTC), y que ha contado con la
colaboración de Javier Aizpurua, investigador del DIPC y del Centro de
Física de Materiales (CSIC-UPV/EHU), ha conseguido por primera
vezidentificar y ver una única molécula orgánica con una resolución de
medio nanómetro utilizando luz. En palabras de Javier Aizpurua,
colaborador de la investigación: “Hemos sido capaces de mirar “dentro”
de una única molécula e identificar de qué especie se trata utilizando
simplemente luz”. Este resultado sin precedentes, ha merecido su
publicación en la prestigiosa revista Nature, donde además ha sido destacado por su relevancia.
La
luz visible es una onda electromagnética cuya longitud de onda se sitúa
entre 400 nanómetros (nm), el azul y 750 nm, el rojo. Debido a lo que
se conoce en óptica como límite de difracción, utilizando luz resulta
imposible “fotografiar” directamente objetos con un tamaño menor que la
mitad de la longitud de onda utilizada, es decir menos que 200 nm. Para
conseguir batir este límite, durante los últimos años los especialistas
en nanofotónica han utilizado partículas metálicas que actúan como
diminutas antenas ópticas, concentrando y aumentando la luz del espectro
visible en la escala nanométrica. Pero, incluso esta técnica tiene sus
limitaciones y dificultades para visualizar objetos nanométricos.
Resolución óptica sin precedentes
El
grupo de optoelectrónica del USTC liderado por el Dr. Zhenchao Dong ha
conseguido batir todos los límites. Combinado dos técnicas
experimentales, por primera vez, han podido “fotografiar” con luz una
única molécula aislada con una resolución por debajo de un nanómetro. La
combinación de la técnica de microscopía de efecto túnel (STM) bajo
condiciones de ultra alto vacío y baja temperatura, con la técnica de
espectroscopía Raman aumentada por superficie, que actúa sobre la
molécula localizada en la punta del microscopio, es la que ha permitido
obtener esta resolución sin precedentes.
Al
pasar la punta del microscopio sobre la molécula, la señal de Raman
emitida en cada punto permite identificar la huella vibracional de la
molécula de tal manera que además de mirar “dentro” de la molécula,
simultáneamente es posible identificar de qué molécula se trata. Javier
Aizpurua explica que “Es como mirar “dentro” de la molécula y tomar sus
huellas dactilares”.
Este
nivel de resolución, anteriormente sólo había sido posible utilizando
electrones como sondas, pero en esta investigación son los fotones de la
luz visible los que consiguen el milagro de identificar una molécula,
batiendo todos los límites de difracción óptica conocidos.
Los
resultados de este trabajo abren la puerta a la identificación directa
de moléculas cuando su concentración es muy pequeña, o incluso cuando se
tiene una única molécula aislada. Esta nueva capacidad estimula un gran
abanico de posibles aplicaciones tecnológicas, tales como en
biosensórica, para el análisis de cadenas moleculares, en seguridad,
para la detección de sustancias peligrosas, o en salud pública para el
control de la calidad de los alimentos, entre otros.
Referencia:
Chemical mapping of a single molecule by plasmon-enhanced Raman scattering. R.
Zhang, Y. Zhang, Z. C. Dong, S. Jiang, C. Zhang, L. G. Chen, L. Zhang,
Y. Liao, J. Aizpurua, Y. Luo, J. L. Yang, and J. G. Hou. Nature 498, 82-86 (2013). DOI: 10.1038/nature12151
Edición realizada por César Tomé López a partir de materiales suministrados por UPV/EHU Komunikazioa
[Tienes que estar registrado y conectado para ver este vínculo]
05/06/2013
Mirando dentro de una molécula
Por zientziakultura
Representaciónartística de un haz de luz incidiendo en una cavidad óptica (luz
verde), que es aumentada gracias al efecto antena (luz roja), lo cual
permite ver y establecer un mapa de vibraciones de una molécula (sombra
bajo la molécula) con una resolución sin precedentes.
Un
equipo internacional, con la participación del Donostia International
Physics Center (DIPC) y el Centro de Física de Materiales
(CSIC-UPV/EHU), ha conseguido identificar y ver con una resolución sin
precedentes una única molécula orgánica utilizando luz.
La revista Nature publica y destaca este trabajo que abre la puerta a posibles aplicaciones tecnológicas en fotoquímica y nanotecnología.
Un
trabajo de investigación liderado por investigadores de la Universidad
de Ciencia y Tecnología de China (USTC), y que ha contado con la
colaboración de Javier Aizpurua, investigador del DIPC y del Centro de
Física de Materiales (CSIC-UPV/EHU), ha conseguido por primera
vezidentificar y ver una única molécula orgánica con una resolución de
medio nanómetro utilizando luz. En palabras de Javier Aizpurua,
colaborador de la investigación: “Hemos sido capaces de mirar “dentro”
de una única molécula e identificar de qué especie se trata utilizando
simplemente luz”. Este resultado sin precedentes, ha merecido su
publicación en la prestigiosa revista Nature, donde además ha sido destacado por su relevancia.
La
luz visible es una onda electromagnética cuya longitud de onda se sitúa
entre 400 nanómetros (nm), el azul y 750 nm, el rojo. Debido a lo que
se conoce en óptica como límite de difracción, utilizando luz resulta
imposible “fotografiar” directamente objetos con un tamaño menor que la
mitad de la longitud de onda utilizada, es decir menos que 200 nm. Para
conseguir batir este límite, durante los últimos años los especialistas
en nanofotónica han utilizado partículas metálicas que actúan como
diminutas antenas ópticas, concentrando y aumentando la luz del espectro
visible en la escala nanométrica. Pero, incluso esta técnica tiene sus
limitaciones y dificultades para visualizar objetos nanométricos.
Resolución óptica sin precedentes
El
grupo de optoelectrónica del USTC liderado por el Dr. Zhenchao Dong ha
conseguido batir todos los límites. Combinado dos técnicas
experimentales, por primera vez, han podido “fotografiar” con luz una
única molécula aislada con una resolución por debajo de un nanómetro. La
combinación de la técnica de microscopía de efecto túnel (STM) bajo
condiciones de ultra alto vacío y baja temperatura, con la técnica de
espectroscopía Raman aumentada por superficie, que actúa sobre la
molécula localizada en la punta del microscopio, es la que ha permitido
obtener esta resolución sin precedentes.
Al
pasar la punta del microscopio sobre la molécula, la señal de Raman
emitida en cada punto permite identificar la huella vibracional de la
molécula de tal manera que además de mirar “dentro” de la molécula,
simultáneamente es posible identificar de qué molécula se trata. Javier
Aizpurua explica que “Es como mirar “dentro” de la molécula y tomar sus
huellas dactilares”.
Este
nivel de resolución, anteriormente sólo había sido posible utilizando
electrones como sondas, pero en esta investigación son los fotones de la
luz visible los que consiguen el milagro de identificar una molécula,
batiendo todos los límites de difracción óptica conocidos.
Los
resultados de este trabajo abren la puerta a la identificación directa
de moléculas cuando su concentración es muy pequeña, o incluso cuando se
tiene una única molécula aislada. Esta nueva capacidad estimula un gran
abanico de posibles aplicaciones tecnológicas, tales como en
biosensórica, para el análisis de cadenas moleculares, en seguridad,
para la detección de sustancias peligrosas, o en salud pública para el
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Referencia:
Chemical mapping of a single molecule by plasmon-enhanced Raman scattering. R.
Zhang, Y. Zhang, Z. C. Dong, S. Jiang, C. Zhang, L. G. Chen, L. Zhang,
Y. Liao, J. Aizpurua, Y. Luo, J. L. Yang, and J. G. Hou. Nature 498, 82-86 (2013). DOI: 10.1038/nature12151
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