Científicos desarrollan microscopio óptico capaz de ver a escalas de 1 nanómetro
Investigadores del Instituto Fritz-Haber de la Sociedad Max-Planck (Alemania) y sus colaboradores internacionales del Instituto de Ciencias Moleculares/SOKENDAI (Japón) y CIC nanoGUNE (España) han creado un microscopio innovador capaz de capturar cómo responden las superficies a la luz con una resolución excepcional de solo un nanómetro.
Este avance permite observar estructuras a escala atómica, incluyendo moléculas individuales y defectos diminutos. La capacidad de observar estas características supone un gran avance para el desarrollo y refinamiento de nanomateriales y superficies a dimensiones increíblemente pequeñas (escala angstrom, un angstrom , simbolizado como » Å «, es una unidad de longitud comúnmente utilizada en disciplinas científicas, en particular en el campo de la física atómica y molecular. Recibe su nombre del físico sueco Anders Jonas Ångström. Un angstrom equivale a 0,1 nanómetros (nm) .).
Estudiar cómo la luz interactúa con la materia a esta escala ultrapequeña es vital para el progreso tanto en la tecnología como en la ciencia de los materiales. Las características a nivel atómico, como las imperfecciones en los diamantes o las moléculas individuales en los dispositivos electrónicos, pueden tener un impacto significativo en el comportamiento y el rendimiento de los materiales. Para comprender y manipular plenamente estos efectos, la microscopía óptica debe evolucionar para alcanzar estas escalas más pequeñas.
El método que usaron fue la microscopía óptica de campo cercano de barrido por dispersión (s-SNOM) y alcanzaron una resolución espacial de 1 nanómetro. Esta técnica, denominada s-SNOM de amplitud de oscilación de punta ultrabaja (ULA-SNOM), combina métodos avanzados de microscopía para visualizar materiales a nivel atómico.
Los métodos tradicionales de s-SNOM, utilizan una punta de sonda iluminada por láser para escanear superficies, suelen alcanzar resoluciones de 10 a 100 nanómetros. Sin embargo, mediante la integración de s-SNOM con la microscopía de fuerza atómica sin contacto (nc-AFM) y el uso de una punta de plata bajo iluminación láser visible, los investigadores crearon una cavidad plasmónica (un campo de luz especializado), confinada en un volumen diminuto. Esto permite un contraste óptico detallado.
Este enfoque permite a los científicos estudiar materiales a escalas muy pequeñas, lo que podría impulsar avances en el diseño de nuevos materiales para dispositivos electrónicos o médicos. La capacidad de visualizar características como defectos atómicos y estructuras nanométricas con tanta precisión abre nuevas posibilidades para la ingeniería óptica y la ciencia de los materiales.
