Carrera interatómica alterna: una nova manera de manipular la matèria

2012/02/01 Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Materialak
• Fisika
• Ikerketa-zentroak

Gràcies a la col·laboració de científics de Sant Sebastià i el Japó, s'ha pogut observar en un espai real reaccionant 'alternativament' als àtoms d'hidrogen. Aquesta nova forma de manipulació de la matèria pot oferir una nova via per a generar intercanvis d'informació en l'electrònica del futur basada en noves eines moleculars. El doctor Thomas Frederiksen és investigador del Donostia International Physics Center (DIPC) i membre de l'equip de treball que ha dut a terme aquesta recerca. Els resultats de l'estudi s'han publicat en la prestigiosa revista Nature Materials al novembre de 2011.

En una carrera a torns, cadascun dels integrants de cada grup realitza un tram de camí amb el testimoni damunt fins a arribar al següent membre del seu equip. Aquesta manera de transportar una mica d'un extrem a un altre d'un camí ben definit no és només la invenció i l'activitat humana. En l'escala dels àtoms, també existeixen mecanismes per a facilitar el transport d'àtoms d'hidrogen i protons en les xarxes en les quals es produeixen enllaços de ponts d'hidrogen, com l'aigua líquida, els sistemes biològics i els compostos funcionals. No obstant això, aquest tipus de procediments de transferència és molt difícil de veure directament en aquestes situacions, tenint en compte els mitjans complexos en els quals es produeixen.

Científics donostiarres i japonesos descobreixen que les reaccions alternes es produeixen també en cadenes moleculars assemblades en una superfície metàl·lica. Aquest nou pas ha ajudat els investigadors a comprendre millor les reaccions 'alternes' a escala dels àtoms i, utilitzant el microscopi d'efecte túnel, han aconseguit visualitzar el procés. Mitjançant l'enviament d'un pols d'electrons a una molècula d'aigua situada en un extrem d'una cadena molecular, els àtoms d'hidrogen es dispersen un a un al llarg de la cadena com si es tractés de peces de dominó. El resultat és la transferència de l'àtom d'hidrogen d'un extrem a un altre de la cadena mitjançant aquest mecanisme alternatiu. Aquest control que s'ha mostrat sobre les transferències d'àtoms a través de les cadenes moleculars ha contribuït a una millor comprensió d'un problema fonamental i, a més, obre noves possibilitats en l'electrònica de futur basada en nous instruments moleculars perquè el descobriment pugui induir els intercanvis d'informació a través de la circulació dels àtoms d'hidrogen.