Olvida la frase, » afilada como una tachuela.»Ahora, gracias a la nueva investigación de la Universidad de Alberta, la expresión popular podría volverse «afilada como una punta de un solo átomo formada por evaporación de campo controlada espacialmente asistida químicamente.»Tal vez no se salga de la lengua con tanta facilidad, pero teniendo en cuenta que los investigadores han creado el objeto más afilado que se haya hecho, sería preciso.
Los científicos, trabajando en el Instituto Nacional de Nanotecnología del Consejo Nacional de Investigación en la Universidad de A, utilizaron un proceso único para hacer la punta más afilada que se haya conocido y abrieron la puerta a una gama de posibilidades. Técnicamente hablando, fueron capaces de recubrir átomos periféricos cerca del pico con nitrógeno, convirtiéndolo en un trabajo de pintura protectora resistente de un átomo de grosor.
«Ese recubrimiento tiene el efecto de unir la pequeña pirámide de átomos de metal o tungsteno, en su lugar», dijo el Dr. Robert Wolkow, profesor de física en la Universidad de A y coautor del artículo de investigación publicado en el Journal of Chemical Physics. «Una pirámide tan puntiaguda de átomos metálicos normalmente se borraría espontáneamente. Es como un montón de arena know sabes que no puedes hacerlo arbitrariamente puntiagudo. Si tratas de apilar más arena, fluye hacia abajo y hace una pila más roma. Los átomos metálicos harán lo mismo.»
Estas puntas afiladas son necesarias para hacer contacto con metales o semiconductores, así como para la manipulación y el examen de átomos, moléculas y partículas pequeñas. Se requieren puntas ultrafinas para experimentos futuros en los que los resultados dependen directamente de la forma de la punta.
Las puntas hechas por Wolkow y el equipo de investigación, compuesto por Moh’d Rezeq y Jason Pitters de NINT, son tan estables que soportan unos 900 grados Celsius. Son tan afilados que hasta ahora parecen servir como excelentes emisores de haces de electrones. «Las lentes de un microscopio electrónico funcionan más perfectamente si el haz de electrones proviene de un punto realmente pequeño», dijo Wolkow. «Dado que tenemos la fuente puntual más pequeña de electrones, creemos que podremos fabricar los mejores microscopios electrónicos. Esto es especulación, pero basado en un pensamiento bastante convencional.
«Si esto funciona, y queda por probar, sería como tomar un automóvil modesto y hacerlo funcionar como un automóvil de carreras con solo cambiar sus bujías. Tomamos un microscopio electrónico convencional, colocamos una de nuestras puntas como fuente de electrones y hacemos que el microscopio mejore instantáneamente y sea capaz de una resolución más fina.»
Los microscopios electrónicos permiten avances en diversas áreas. Los problemas de investigación que hoy en día están fuera de alcance, pero que podrían ser accesibles gracias a los avances en la microscopía electrónica, incluyen estudios de los pequeños poros que se forman en las paredes de nuestras células y que son centrales en la regulación de todos los procesos de vida, así como nuevos materiales nanoestructurados que son ultraligeros pero fuertes, lo que permite un menor consumo de energía en los vehículos.
Wolkow también espera que sus puntas afiladas permitan la caracterización eléctrica de objetos extremadamente pequeños, lo que a su vez permitirá descubrir y probar nuevos conceptos de dispositivos.