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Por primera vez, IBM fotografía en 3D los enlaces entre átomos
eliax id: 6993 josé elías en ago 28, 2009 a las 09:34 PM (21:34 horas)
IBM acaba de agregar otro gran hito a su extraordinario historial de avances científicos, esta vez habiendo logrado algo que hace apenas dos décadas atrás se consideraba prácticamente imposible: "Fotografiar" en 3D los enlaces de un grupo de átomos. Es decir, captar visualmente la manera en que se percibirían un grupo de átomos y los enlaces entre ellos, o lo que llamamos su estructura química en este caso.

En este caso lo que se captó fue una molécula de pentaceno, la cual mide 1.4 nanómetros de largo (es decir, un 1.4 mil-millonésima de un metro).

Para tomar esta asombrosa primera imagen, IBM utilizó una aguja voladiza de silicio rebestida de dióxido de carbono, así como se tuvo que mantener la temperatura a 5 grados Kelvin (-268.15 Celcius, o -450.67 Fahrenheit), durante 20 horas continuas, y en un ambiente totalmente libre de vibraciones, pues el mas mínimo temblor molecular arruinaría el experimento.

El objetivo de este experimento es la creación de nuevas tecnologías que permitan investigar mas de cerca los fenómenos que ocurren a nivel cuántico, pues al menos en el caso de IBM eso significa poder en un futuro no solo entender mejor las fuerzas que gobiernan el mundo cuántico, sino que desarrollar toda una nueva generación de Chips Cuánticos con un poder hoy día inimaginable.

Este adelanto es sumamente importante, pues esto tiene grandes repercusiones en nano-tecnología, en particular en la creación de nano-fábricas, las cuales se utilizarían para crear nanobots, los cuales tienen una infinidad de uso, desde guardianes médicos dentro de nuestros cuerpos, hasta reconstructores del medio ambiente.

Un dato curioso es que fue IBM quien por primera vez pudo manipular átomos directamente, en el 1990. Lo primero que hizo con ese adelanto fue escribir las siglas IBM, un átomo a la vez (ver imagen).

Un par de notas sobre la foto: Notarán que se ve "borrosa", eso se debe a que a este nivel cuántico es imposible saber el lugar exacto de los componentes del átomo, ya que los electrones que giran alrededor del núcleo (que tampoco tiene un lugar determinado) viven en realidad en una "nube de posibilidades" en varios lugares simultáneos a la vez. Así que por mas que esto vaya en contra de nuestra intuición, lo que IBM fotografió fue "las posibilidades de que los átomos estén en donde esperamos que estén".

Los puntos mas brillantes de la foto son los lugares en donde mas probable es posible que encontremos el objeto, y los puntos oscuros los menos probables. Esto concuerda con la teoría, pues mientras mas lejano del núcleo, menos las probabilidades de que un electrón se encuentre ahí.

Por otro lado algo curioso es que la foto aparenta ser en blanco y negro y no a color, pero como expliqué hace un par de años, los colores que percibimos en realidad no existen, sino que son tan solo un recurso de nuestras mentes para sacarle sentido al mundo (específicamente, para clasificar las ondas electromagnéticas que llegan a nuestra retina).

Abstracto del documento científico que documenta este avance

Una fuente de la noticia

Otra fuente de la noticia

autor: josé elías

Comentarios

  • Hace años que existen fotos de átomos con mas calidad que esto, algunas incluso en color, y también se han grabado en vídeo electrones; no entiendo dónde esta el interés ni la hazaña en esta noticia.

    • Esta es la primera vez que se capta a un grupo de átomos y sus enlaces, y configuación molecular. Tomó 20 horas captar la imagen.

      • 20 horas o 20 dias??
        José dice 20 dias.

        Encuentro esto impresionante, un punto para IBM

        • ¡OOoops! :)

          20 horas, no días (corregí el artículo).

      • EN UN LIBRO DE TEXTO DE LEET AND JOSTON GEOLOGÍA FÍSICA, DE 1978, APARECEN DOS FOTOS, UNA DE LA MARCASITA Y OTRA DE LA PIRITA Y SE VEN EN CADA ARREGLO ATÓMICO DE CADA MINERAL, UNA NUBE ESFÉRICA Y A LOS LADOS OTRAS 2 MÁS PEQUEÑAS. CADA MINERAL TIENE LOS MISMOS ÁTOMOS PERO EN DIFERENTE ARREGLO. LAS FOTOS SON EN BLANCO Y NEGRO Y EL AUMENTO ES DE UN MILLÓN DOSCIENTOS MIL. LA PREGUNTA ES ¿CUÁL ES EL ADELANTO DE IBM? YO CREO QUE SÍ LO HAY PERO ME GUSTARÍA QUE ME ESPECIFICARAN LA RESPUESTA. GRACIAS.

    • A color? Ya lo dijo Elias, los colores no existen, son representaciones de nuestro cerebro de las ondas electromagneticas (de la longitud de onda).

      Porque no das un link para ver eso que dices?

      P.D. Grandioso el descubrimiento de IBM!

      • Eliax podrá decir todas las bobadas que le vengan en gana, y tu créelas si así lo crees necesario; pero esa foto no se ve en color única y exclusivamente porque a esas escalas tan pequeñas, no llegan los fotones, que son de varios órdenes de magnitud mayores, por lo que los científicos se ven obligados utilizar electrones con microscopios de efecto túnel, en lugar de los primeros.
        Las teorías de la percepción que se las deje a los neurocientíficos y psicólogos, porque con especulaciones y falacias tan gratuitas como las que suelta, no hace sino confundir.
        Y aquí están los links que me pides:
        http://teleobjetivo.org/blog/inventado-un-microscopio-capaz-de-ver-atomos-en-color.html
        http://www.microsiervos.com/archivo/ciencia/el-electron-la-pelicula.html

        • Anónimo,

          La noticia del electrón grabado en video es bastante vieja. La puedes leer en eliax en el 2007 en este enlace:

          http://eliax.com/index.cfm?post_id=3367

          Y sobre ver los átomos "en color", obviamente no sabes de lo que hablas.

          Cuando los científicos dicen que con un microscopio tal pueden ver a color, se refieren a que pueden asignar colores del espectro visual de los humanos a los datos interpretados por los instrumentos que hacen la medición.

          Es decir, son colores fabricados para darnos a nosotros los humanos, una mejor idea de lo que se observa, en un ambiente mas familiar a nosotros, pero los átomos, al igual que todo en el universo, no tienen color.

          • No tienes que darme explicaciones de ninguna clase, dejando de lado que lo que cuentas yo ya lo sé sobradamente, eso mismo que apuntas, ya figura en la noticia que he enlazado, luego se hace obvio que no has tenido en consideración el leerla. No eres un iluminado ni un erudito de ninguna clase; conocimiento sobre datos científicos tenemos todos, así que no te explayes tanto ni hagas uso de tanta pedantería, porque mas que informar parece que estuvieras restregándonos tu petulancia con cada exposición.
            No todos tus lectores somos idiotas y no a todos han de dársenos aclaraciones para lerdos integrales.
            Ganarías mas si solo te limitases a reproducir las noticias originales, restando esa elucubración pretendidamente original, pero que resulta sumamente banal y superficial, que tanto gustas en agregar en cada información.

            • Considerando estos trozos cortados de tu comentario 1.2.1...

              "...Eliax podrá decir todas las bobadas que le vengan en gana..."

              "...porque con especulaciones y falacias tan gratuitas como las que suelta..."

              Y lo que acabas de decir en el comentario 1.2.1.1.1...

              "...dejando de lado que lo que cuentas yo ya lo sé sobradamente..."

              "...no te explayes tanto ni hagas uso de tanta pedantería, porque mas que informar parece que estuvieras restregándonos tu petulancia con cada exposición..."

              Es obvio que (1) necesitas de atención inmediata de un ser querido, (2) de que alguien de baje un poco el ego, (3) de que debes tener mejores conocimientos técnicos antes de hablar, y (4) de que tienes una dosis de envidia hacia mi (¡que alago!).

              :)

  • wow impresionante, con esto se ha dado un paso agigantado no se podía esperar menos de IBM

  • Este experimento se realiza con un microscopio de fuerzas atomicas conducido por un tunning fork por lo que se observan los gradientes de las interacciones de corto alcance, que suele coincidir con las posiciones atomicas. Nunca antes se habian observado la estructura atomica de una molecula, pues las anteriores observaciones se realizaban con microscopia de efecto tunel, que esta relacionada con la densidad de estados locales y por tanto los efectos electronicos perturban la imagen.
    Este experimento fue realizado en condiciones de baja temperatura y ultra-alto vacio.
    El echo de encesitar un sistema antivibratorio es porque para realizar este tipo de medidas se necesita una distancia entre punta y muestra de decimas de angstrom, por eso es importante evitar cualquier tipo de vibracion

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"La ciencia ficción tiene cada vez mas de ciencia y menos de ficción :)"

por "xavitron" en feb 9, 2010


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