Esta no es una recreación: graban por primera vez a moléculas interactuando

Un equipo de científicos ha logrado registrar en video reacciones químicas intermoleculares, por primera vez en la historia de la ciencia, de acuerdo con una investigación publicada en ACS Nano. Empleando el haz de electrones de un microscopio electrónico de transmisión (MET) como una herramienta de imagen de registros por cuadros; y también como fuente de energía para desencadenar determinadas reacciones químicas.

El video muestra las interacciones moleculares en tiempo real a una escala equivalente a la cien millonésima parte de un centímetro. La observación concreta de cómo las moléculas reaccionan entre sí a nivel atomístico, posible gracias a la técnica desarrollada, echa nuevas luces al estudio y creación de nuevos materiales, ayudando a entender por qué se dan determinadas interacciones en lugar de otras o facilitando el diseño de nuevas reacciones químicas.


El equipo del Reino Unido, Alemania y Rusia fue dirigido por Andrei Khlobystov, profesor de Nanomateriales y director del Centro de Investigación en Nanoescala y Microescala de la Universidad de Nottingham.

Lo que se observa en las imágenes se da al interior de nanotubos de carbono, desarrollados por Khlobystov (tubos de ensayo más pequeños del mundo, según el Guinness Book of World Records 2005), donde las moléculas de carbono (aparecen como líneas verticales en fila, pues tienen forma de panqueques y han sido captadas desde sus costados) van interactuando entre sí, perdiendo enlaces químicos y uniéndose a otras, las más cercanas.

Khlobystov dijo: "Llamamos a nuestro método ChemTEM porque es la forma más directa de estudiar las reacciones químicas: el haz de electrones entrega cantidades bien definidas de energía directamente a los átomos dentro de la molécula y así desencadena una reacción química, transformaciones moleculares, y permite grabarlas cuadro por cuadro en espacio y tiempo reales. Podemos descubrir nuevas reacciones químicas y hacer estructuras químicas a medida que vayamos jugando con el método”.

"Ahora podemos ver como las moléculas individuales se unen para formar nanoboros de grafeno y polímeros, y luego podemos dirigir la reacción en la dirección en la que queremos formar el material que queremos, y ver esto suceder en tiempo real. Ya se está estudiando la próxima generación de materiales moleculares bidimensionales complejos para aplicaciones electrónicas más allá del grafeno", señala.

El grafeno es un material compuesto de carbono puro desarrollado en hojas de un átomo de grosor (por ello se les denomina materiales bidimensionales) 100 veces más fuerte que el acero y 5 más ligero que el aluminio. Mejoras al grafeno y la creación de nuevos materiales similares serían posibles gracias a la técnica desarrollada.

Hans Huerto

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