Interrogatorio’ óptico a una única molécula
Una investigación internacional en la que ha participado el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha conseguido identificar una única molécula orgánica con medio nanómetro de resolución empleando para ello, tan sólo, un haz de luz. El avance, liderado por la Universidad de Ciencia y Tecnología de China (USTC) en Hefei, ha sido publicado en Nature.
La luz visible es una onda electromagnética cuya longitud de onda se sitúa entre los 400 nanómetros para el color azul y los 750 nanómetros para el color rojo. Las leyes físicas lumínicas determinan que resulta imposible fotografiar directamente con luz objetos con un tamaño menor que la mitad de la longitud de onda, es decir, menos de unos 200 nanómetros.
Para batir este límite es común el uso de partículas metálicas que actúan como antenas ópticas, que concentran y aumentan la luz del espectro visible en la escala nanométrica. El investigador del CSIC en el Centro de Física de Materiales (centro mixto del CSIC y la Universidad del País Vasco), ubicado en San Sebastián, Javier Aizpurua, que ha participado en este trabajo, afirma: “La resolución obtenida por esta investigación no había sido conseguida hasta la fecha con métodos exclusivamente ópticos””.
Dicho hallazgo se ha realizado gracias a la combinación de técnicas de espectrocopía Raman y microscopía de efecto túnel, que permiten generar una señal óptica con una resolución inferior a la del nanómetro. Aizpurua explica que el haz de luz aumentado en la cavidad del túnel hace vibrar a la molécula, y es el mapa de vibraciones obtenido el que permite identificarla”. Para el investigador responsable del trabajo Zhen Chao Dong, “este experimento podría ser comparado con mirar dentro de la molécula y tomar sus huellas dactilares”.
Los resultados de este trabajo abren la puerta a la identificación directa de moléculas cuando su concentración es muy pequeña, incluso de forma aislada. El investigador del CSIC considera que “esta capacidad estimula un gran abanico de posibles aplicaciones tecnológicas, tales como en biosensórica para el análisis de cadenas moleculares, en seguridad para la detección de sustancias peligrosas, o en salud pública para el control de la calidad de los alimentos, entre otros”.
Publicación original
R. Zhang, Y. Zhang, Z. C. Dong, S. Jiang, C. Zhang, L. G. Chen, L. Zhang, Y. Liao, J. Aizpurua, Y. Luo, J. L. Yang y J. G.Hou; "Chemical mapping of a single molecule by plasmon-enhanced Raman scattering."; Nature.
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