viernes, 6 de diciembre de 2013

Ampliando nuestra visión de lo infinitamente pequeño

Un equipo de investigación del departamento de química de la Universidad de Montreal ha descubierto un método para mejorar la detección de lo infinitamente pequeño.

El descubrimiento del equipo de investigación es que la dispersión Raman de partículas de tinte de nanotubos es tan grande que una sola partícula de este tipo puede ser localizada e identificada. Todo lo que se necesita es un escaner óptico capaz de detectar esta partícula. La dispersión Raman proporciona información sobre la manera en que las moléculas vibran, lo que equivale a tomar sus huellas. Es como un código de barras. Las señales Raman son específicas para cada molécula y por tanto útil para identificarlas. Incorporando dichas nanopartículas a un objeto, se puede hacer que sea perfectamente rastreable. Debido a su estructúra única, nanotubos de carbono, los cuales son eléctricamente conductivos, pueden ser usados por diferentes moléculas. molecules. Junto con un tinte, estas nanosondas pueden incrementar la complejidad y fuerza de la señal recibida.

Las nanosondasNanoprobes, las cuales están compuestas por aproximadamente un centenar de moléculas de tinte alineadas dentro de un cilindro, son 50.000 veces más pequeñas que un cabello humano. Tienen un nanómetro de diámetro y 500 nanómetros de largo, y aún así mandan una señal Raman un millón de veces más potente que otras moléculas de su alrededor.

De acuerdo con los investigadores, las aplicaciones de este descubrimiento son numerosas. En medicina, las nanosondas pueden conllevar mejoras de diagnósticos y tratamientos adheriéndose a la superficie de células enfermas. Dichas nanosondas específicamente modificadas podrían,de hecho, ser injertadas en las bacterias o incluso proteínas, permitiendo que sean fácilmente identificables. Uno también puede imaginar a oficinistas escaneado pasaportes con modo multiespectral Raman, por ejemplo implicando varias señales. Las nanosondas también podrían usarse en tinta de billetes de banco, haciendo prácticamente imposible la falsificación.

El modo de dispersión Raman es un fenómeno óptico descubierto en 1928 por el físico Chandrasekhara Venkata Raman. El efecto implica la dispersión inelástica de fotones, por ejemplo, el fenómeno físico mediante el cual un medio puede modificar la frecuencia de la luz que incide sobre él. La diferencia corresponde a un intercambio de energía (longitud de onda) entre el haz de luz y el medio. De esta manera, la luz dispersada no tiene la misma longitud de onda que la luz incidente. La técnica ha extendido su uso desde el advenimiento del láser en la industria y la investigación.

Pero hasta ahora, las señales Raman moleculares era demasiado débiles para servir a las necesidades de la generación óptica de imágenes de forma efectiva. Así pues, los investigadores han usado otras técnicas más sensibles pero menos específicas ya que no tienen "código de barras". Sin embargo, es técnicamente posible mejorar las señales Raman de moléculas usando superficies metálicas toscas, pero su tamaño limita las aplicaciones de la espectroscopía y la generación de imágenes Raman. Alineando las moléculas de tinte encapsuladas en nanotubos de carbono, los investigadores fueron capaces de amplificar las señales Raman de dichas moléculas, las cuales hasta ahora no eran lo suficientemente potentes para ser detectadas. El trabajo presenta evidencias experimentasles de dispersión extraordinaria de luz visible en una nanopartícula.

Via Universidad de Montreal

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