Scienze

Fotografati i legami che tengono uniti gli atomi

Dentro la materia: grazie alla tecnologia del microscopio a forza atomica per la prima volta sono stati "visti" i legami che tengono uniti gli atomi.

Un gruppo di ricercatori dell'IBM di Zurigo ha realizzato immagini così dettagliate di una molecola da riuscire a determinare anche il tipo di legame tra gli atomi che la compongono. Il nuovo record per il team che nel 2009 riuscì a fotografare una singola molecola è stato ottenuto con la tecnica dell'AFM, l'atomic force microscope (microscopio a forza atomica).

Costruire la materia. Si aprono nuovi scenari nello studio dei materiali e prospettive innovative di controllo delle reazioni chimiche. Il controllo sui legami molecolari consentirebbe per esempio di verificare se un materiale è "stanco", un'espressione utilizzata per spiegare fratture imprevedibili, che non hanno giustificazione apparente, e che avvengono in materiali importanti dal punto di vista strutturale o funzionale, come le ali degli aerei. In più, con le nanotecnologie potrebbe diventare possibile "guidare" i legami durante le reazioni chimiche, per fare che siano i più perfetti possibili, per ottenere super materiali ed esaltare particolari caratteristiche, come la conducibilità.

L'AFM misura le infinitesime variazioni di posizione di un punta di ossido di carbonio di dimensione nanometrica che passa avanti e indietro sopra la superficie che si vuole studiare. Con questa tecnica i ricercatori hanno iniziato a studiare una molecola di pentacene (un idrocarburo aromatico policiclico, ossia un composto di carbonio e idrogeno) affrontando difficoltà notevoli, perché il campione ha dovuto essere portato e mantenuto a -268 °C (cinque gradi sopra lo zero assoluto) e isolato da ogni più piccola vibrazione.

I risultati hanno però poi convinto i ricercatori a studiare altri tipi di molecole, sempre a base di carbonio, anche se più complesse, come il fullerene. «Raffinando sempre più la tecnica dell'AFM siamo riusciti non solo a vedere i legami, ma anche a osservare le differenze tra un legame e l'altro, e siamo perciò in grado di verificare se ci sono imperfezioni o anomalie», ha affermato Leo Gross, uno dei ricercatori. Ora il programma prevede di studiare il grafene, un materiale composto da uno strato monoatomico di carbonio di grandissimo interesse soprattutto per le applicazioni nell'elettronica.

L'obiettivo? Individuare le imperfezioni e corregerle.

14 settembre 2012 Luigi Bignami
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

Sulle orme di Marco Polo, il nostro viaggiatore più illustre che 700 anni fa dedicò un terzo della sua vita all’esplorazione e alla conoscenza dell’Oriente, in un’esperienza straordinaria che poi condivise con tutto il mondo attraverso "Il Milione". E ancora: un film da Oscar ci fa riscoprire la figura di Rudolf Höss, il comandante di Auschwitz che viveva tranquillo e felice con la sua famiglia proprio accanto al muro del Lager; le legge e le norme che nei secoli hanno vessato le donne; 100 anni fa nasceva Franco Basaglia, lo psichiatra che "liberò" i malati rinchiusi nei manicomi.

ABBONATI A 29,90€

Che cosa c’era "prima"? Il Big Bang è stato sempre considerato l’inizio dell’universo, ma ora si ritiene che il "nulla" precedente fosse un vuoto in veloce espansione. Inoltre, come si evacua un aereo in caso di emergenza? Il training necessario e gli accorgimenti tecnici; che effetto fa alla psiche il cambiamento climatico? Genera ansia ai giovani; esiste la distinzione tra sesso e genere tra gli animali? In alcune specie sì. Con quali tecniche un edificio può resistere a scosse devastanti? Siamo andati nei laboratori a prova di terremoti.

 

ABBONATI A 31,90€
Follow us