NYT: Cientistas descobrem nova forma de pesar átomos
Digamos que você tenha alguns átomos de ouro ou outro elemento e quer pesá-los (ou, como diriam os cientistas, determinar sua massa). Não existe balança no mundo que seja sensível o suficiente para realizar essa tarefa, mas você poderia usar um espectrômetro de massa. Isso envolve tirar os elétrons dos átomos e enviar os íons resultantes através de um campo magnético.
Físicos da Universidade da Califórnia descobriram uma forma melhor de fazer isso. Eles desenvolveram um sensor nanomecânico - um nanotubo de cantiléver de carbono que oscila como um trampolim. E assim como um trampolim é afetado pelo peso do mergulhador, as vibrações do nanotubo mudam quando ouro ou outros átomos estão presos nele. Ao medir as mudanças, os pesquisadores podem calcular a massa de um único átomo.
O segredo da sensibilidade do sensor é seu tamanho extremamente pequeno, disse Kenny Jensen, estudante de doutorado que descreve o dispositivo em um artigo na Nature Nanotechnology - seus co-autores são Alex Zettl, diretor do Centro de Sistemas Nanomecânicos Integrados da universidade, e Kwanpyo Kim. O nanotubo tem somente cerca de um bilionésimo de metro de diâmetro e 200 bilionésimos de metros de comprimento. "É o material ideal", disse Jensen.
Um trampolim em escala nano soa bastante simples, mas houve muitos obstáculos a serem superados e um eles foi como medir a freqüência vibracional. Os pesquisadores acabaram medindo-a eletricamente - enviando sinais de rádio para o nanotubo e escutando as vibrações, como descreveram no artigo.
Zettl afirmou que sensores como esse foram o tema de muitas pesquisas. "A pergunta era: podemos chegar ao nível molecular ou até atômico? E, nos sonhos mais incríveis, podemos fazê-lo em temperatura ambiente?", ele disse. O dispositivo do seu laboratório alcança o feito e, uma vez que esteja completamente desenvolvido, poderá ser particularmente útil para medir moléculas grandes como proteínas, que não se saem bem em testes de espectrometria de massa.
Físicos da Universidade da Califórnia descobriram uma forma melhor de fazer isso. Eles desenvolveram um sensor nanomecânico - um nanotubo de cantiléver de carbono que oscila como um trampolim. E assim como um trampolim é afetado pelo peso do mergulhador, as vibrações do nanotubo mudam quando ouro ou outros átomos estão presos nele. Ao medir as mudanças, os pesquisadores podem calcular a massa de um único átomo.
O segredo da sensibilidade do sensor é seu tamanho extremamente pequeno, disse Kenny Jensen, estudante de doutorado que descreve o dispositivo em um artigo na Nature Nanotechnology - seus co-autores são Alex Zettl, diretor do Centro de Sistemas Nanomecânicos Integrados da universidade, e Kwanpyo Kim. O nanotubo tem somente cerca de um bilionésimo de metro de diâmetro e 200 bilionésimos de metros de comprimento. "É o material ideal", disse Jensen.
Um trampolim em escala nano soa bastante simples, mas houve muitos obstáculos a serem superados e um eles foi como medir a freqüência vibracional. Os pesquisadores acabaram medindo-a eletricamente - enviando sinais de rádio para o nanotubo e escutando as vibrações, como descreveram no artigo.
Zettl afirmou que sensores como esse foram o tema de muitas pesquisas. "A pergunta era: podemos chegar ao nível molecular ou até atômico? E, nos sonhos mais incríveis, podemos fazê-lo em temperatura ambiente?", ele disse. O dispositivo do seu laboratório alcança o feito e, uma vez que esteja completamente desenvolvido, poderá ser particularmente útil para medir moléculas grandes como proteínas, que não se saem bem em testes de espectrometria de massa.
