Leo en EL PAÍS que científicos del laboratorio de IBM en Zúrich han conseguido, por primera vez, una imagen de una molécula de pentaceno, de 1,4 nanómetros de longitud, a través de un microscopio de fuerza atómica (o AFM, Atomic Force Microscope). Desconozco el alcance de este logro: al parecer, tiene una gran relevancia de cara al desarrollo de la nanotecnología. Pero a mí, lo que verdaderamente me llama la atención es lo mucho que se parece la molécula a cómo lo habíamos imaginado.
A ciertas escalas, la ciencia no deja de tener cierto carácter fantástico: debemos imaginar que los átomos están ahí y son de tal manera, aunque no podamos verlos, tocarlos u oírlos. Por eso, resulta tan impactante poder VER lo que hasta ahora no era más que una narración teórica, el gráfico del libro de química del colegio, y comprobar así que la teoría, de hecho, funciona.
Más impactante es aún el funcionamiento del AFM. Este artilugio consta de una varilla microscópica acabada en una finísima punta. Esta sirve para recorrer la muestra, explorando su topografía (algo así como la punta de un gramófono). Mediante un láser y un fotodetector se mide hasta la más mínima variación de la varilla y así se obtiene la imagen. Lo más impresionante es que, evidentemente, para medir una muestra del tamaño de una molécula, la punta de la varilla, tiene que ser menor que dicha muestra y poder acercarse lo suficiente (menos de 1 nm), sin reaccionar con ella. Los científicos de Zúrich probaron con distintos materiales (la mayoría de los cuales se pegaban a la muestra), hasta concluir que aquello que les daba mejor resolución y contraste, era una punta acabada en una molécula de monóxido de carbono. Cuando esta punta se aproxima a los átomos que forman el pentaceno o sus enlaces, experimenta una fuerza de repulsión, sin que llegue a haber contacto físico entre ambas (de hecho, el microscopio se denomina también NC-AFM, Noncontact-AFM). Esto se debe al principio de exclusión de Pauli, según el cual, las moléculas no pueden aproximarse arbitrariamente entre sí, porque sus respectivos electrones no pueden entrar en el mismo estado.
Cuando oigo hablar de estos super-microscopios, me invade una duda. Para una molécula, cualquier objeto ¿no sería como el Everest comparado con una piedra? ¿Cómo se evita que la molécula se agite por el calor? Los pasos de los investigadores por el laboratorio ¿no serían como un terremoto fuerza un millón en la escala de Richter?
Acercar tanto lo «infinitamente» pequeño hasta que puede verse, hace parecer a las moléculas como cosas que uno puede coger en su mano, pero no podemos olvidar que todo lo demás crece «infinitamente» en comparación.
Supongo que todo está controlado, con temperaturas cercanas al cero absoluto y todo eso, pero no puedo evitar maravillarme.
Tú lo has dicho. El experimento se lleva a cabo en el vacío y a 268º bajo 0.
Moooola.
Y me apuesto varios gallifantes a que un hoygan tarde o tempranop dirá que esto es una prueba palpable de la sabiduría de nuestro señor y que tal maravilla que ahora «vemos» no se podría explicar sin la intervención de su divina mano.
Por que mira que son perfectos los jodios de los hexágonos ¿verdad?
Pues sí, eso es justo lo que me sorprendió a mí. Siempre había pensado que los típicos gráficos eran representaciones idealizadas, pero resulta que la molécula es bastante ideal ya de por sí…
@Almudena:
Eso mismo pensaba comentar; me impresionó mucho más que la molécula tenga la forma de las representaciones que el hecho de que halla sido vista.
Cuando veo confirmada hasta tal extremo alguna representación ideal que se ha hecho científicamente, no puedo evitar recordar esta tira: http://xkcd.com/54/
Science. It works, bitches!
[…] y microscopios utilizados para su obtención, como el microscopio de efecto túnel (STM), el microscopio de fuerza atómica (AFM) o el microscopio de fuerzas magnéticas […]
A mi también me parece un avance increible para la ciencia teórica el demostrar que efectivamente todas las teorías que suponían esa estructura estaban en lo cierto, es como un empujón a la ciencia el poder «ver» que lo que pensabas es cierto.
Pero tengo una duda. En ese caso se puede hacer el análisis de la estructura, porque la molécula es totalmente plana, pero si la molécula no lo fuera, y tuviera un cierto volumen considerable (dentro de la escala en la que hablamos) ¿sería posible usar el mismo método? ¿o habría que usar otro?
Además se sabe que muchas moléculas estan en vibración y rotación constante. ¿Cómo puede afectar eso al resultado de esos análisis estructurales?
Espero no ser muy impertinente, ni muy escéptico, sigo opinando que es un avance increíble