Nano-microscópio filma movimento coletivo de átomos de ouro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/03/2007

Imagem feita pelo nanomicroscópio.
[Imagem: Henny W. Zandbergen et al. - 10.1103/PhysRevLett.98.036103]

Microscópios com nanotecnologia

Os microscópios estão evoluindo tão rapidamente que o termo microscópio eletrônico já não é mais suficiente para esclarecer de que tipo de sistema de imageamento se está falando. Com o avanço das pesquisas em nanotecnologia, está se delineando também um novo campo em microscopia, chamado de nano-imageamento, ou nano-microscopia.

Nano-microscópios são equipamento capazes de visualizar moléculas e átomos individuais. Hoje já é possível observar o movimento de átomos em tempo real, o que está permitindo que os cientistas desloquem esses átomos com uma precisão de 0,01 nanômetro.

Filmando átomos

Agora, cientistas da Universidade de Delft, na Holanda, deram um passo adicional e conseguiram "filmar" o movimento coletivo de átomos de ouro sobre uma superfície.

A base de seu novo equipamento é um microscópio do tipo HREM (High Resolution Electron Microscope: microscópio eletrônico de alta resolução). Como em todas as pesquisas desse tipo - e o que explica o nascimento do novo campo dos nano-microscópios - os cientistas referem-se ao seu sistema de imageamento como um "microscópio eletrônico modificado".

O experimento foi feito colocando-se alguns átomos de ouro sobre uma superfície sólida também de ouro. O grupo de átomos formou uma superfície de deslocamento, uma linha extra de átomos sobre a superfície. A seguir, eles se moveram coletivamente e simplesmente "afundaram" na camada de átomos da parte sólida.

Além do funcionamento do próprio nano-microscópio, a experiência mostrou aos cientistas um mecanismo que poderá ser uma forma eficiente de se transportar átomos, levando-os da superfície até as camadas superiores e até interiores de outros materiais.

A teoria prevê que, para "mergulhar" no interior de um material, um átomo deverá primeiro enfrentar uma barreira energética. O tipo de transporte por superfície de deslocamento não apresenta essa barreira, facilitando o funcionamento do novo mecanismo de transporte.

Reações químicas em tempo real

O novo nano-microscópio por enquanto só funciona nas condições muito controladas do laboratório onde foi criado. Mas os cientistas acreditam poder dar-lhe a robustez necessária para que ele chegue ao mercado nos próximos cinco anos.

Então, com a nano-microscopia espalhando-se pelos demais laboratórios, será possível acompanhar os processos biológicos em tempo real. Outra possibilidade de sua utilização está na pesquisa de catalisadores, já que as reações químicas poderão ser acompanhadas passo-a-passo.

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