La manipulación atómica ha alcanzado un nuevo nivel, pues científicos de Finlandia y Japón, junto a físicos de la Universidad de Basilea, han conseguido colocar 20 átomos individuales en una superficie completamente aislada a temperatura ambiente para formar la "cruz suiza" más pequeña del mundo.
Cabría preguntarse, ¿para qué se ha hecho esto? Según publica Eurekalert, el logro supone un gran paso hacia la próxima generación de dispositivos de almacenamiento, fabricados a escala atómica. Por eso, del avance se hace eco la mismísima Nature Communications.
Desde la década de 1990, los físicos son capaces de controlar directamente estructuras de superficie, mediante el movimiento y posicionamiento de átomos individuales.
Ya se habían demostrado manipulaciones atómicas para la realización o semi-realización de superficies, principalmente a temperaturas muy bajas.
Sin embargo, la fabricación de estructuras artificiales en un aislante a temperatura ambiente seguía siendo un desafío, pues intentos anteriores no habían logrado hacerlo.
Cruz "tallada" con un microscopio electrónico
En este estudio, llevado a cabo por investigadores del Departamento de Física de la Universidad de Basilea, se ha presentado por tanto la primera manipulación atómica sistemática y exitosa, en una superficie aislante a temperatura ambiente.
Con la punta de un microscopio de fuerza atómica (AFM), se colocaron átomos de bromo individuales sobre una superficie de cloruro de sodio, para construir la forma de la cruz suiza.
La pequeña cruz está compuesta en total por 20 átomos de bromo y fue creada mediante el intercambio de átomos de cloro con átomos de bromo. Mide sólo 5.6 nanómetros cuadrados y representa el mayor número de manipulaciones atómicas jamás logrado a temperatura ambiente.
Los nuevos dispositivos de almacenamiento
Gracias a complejos cálculos teóricos, los científicos fueron capaces de identificar novedosos mecanismos de manipulación para elaborar estructuras únicas, a escala atómica.
Así, el estudio muestra cómo la manipulación atómica sistemática a temperatura ambiente ahora es posible, lo que representa un importante paso hacia la fabricación de una nueva generación de sistemas electromecánicos, dispositivos de almacenamiento de datos avanzados y circuitos lógicos, a escala atómica.
La ciencia, la ingeniería y la tecnología en la escala nanométrica desarrollan la habilidad para trabajar en la escala molecular, átomo por átomo, para crear estructuras mayores con nuevas propiedades y funciones. De esta forma están consiguiendo un control sin precedentes sobre los elementos básicos y las propiedades de la mayor parte de las cosas naturales o construidas por el hombre.
Referencia bibliográfica:
Shigeki Kawai, Adam S. Foster, Filippo Federici Canova, Hiroshi Onodera, Shin-ichi Kitamura y Ernst Meyer. Atom manipulation on an insulating surface at room temperature. Nature Communications (2014). DOI: 10.1038/ncomms5403.