Nanotecnologia

Microscópio definitivo será feito de diamante

Microscópio definitivo será feito de diamante
Ilustração daquele que pode ser o microscópio definitivo, capaz de identificar átomos em alta resolução.[Imagem: University of Oxford]

Bússola de diamante

Uma molécula "amplificadora", colocada na ponta de um diamante, pode criar o microscópio definitivo, capaz de identificar átomos individuais por meio do campo magnético de seu núcleo.

Cientistas já haviam teorizado que um nanocristal de diamante poderia ser usado para detectar o campo magnético incrivelmente fraco de um átomo individual.

Defeitos no interior do diamante mantêm elétrons aprisionados que funcionariam como uma bússola, alinhando-se com o sutil campo magnético emanando pelo núcleo de um átomo.

A seguir, essa bússola no diamante poderia ser lida por um pulso de laser, fornecendo informações sobre a localização e o tipo de átomo, com uma precisão suficiente para fornecer a posição exata de um átomo dentro de um novo material ou mesmo de um vírus.

"O problema com essa abordagem é que a bússola no diamante só funciona bem se ela estiver enterrada bem fundo do diamante, o que torna difícil aproximá-la o suficiente da amostra para detectar o campo magnético de um átomo individual," explica o Dr. Simon Benjamin, da Universidade de Oxford, no Reino Unido.

Desafio de engenharia

Mas Benjamin e seus colegas encontraram a solução: uma molécula amplificadora dos sinais, que poderão então alcançar a bússola lá no fundo do nanocristal de diamante com intensidade total.

Começa agora o desafio de engenharia para colocar a molécula na extremidade de um nanocristal de diamante.

"Se funcionar, a informação adicional que vamos obter será como passar das fotografias em preto em branco dos átomos para uma imagem com cores reais," diz o Dr. Benjamin.

"O dispositivo que estamos propondo pode muito bem representar o limite do que é possível em termos de sensibilidade e resolução de um campo magnético. Se, como nós acreditamos, ele permitir a identificação de átomos pela assinatura de seus núcleos, então será uma ferramenta revolucionária para a química, biologia e medicina," prevê o Dr. Erik Gauger, coautor do estudo.

Bibliografia:

Proposed Spin Amplification for Magnetic Sensors Employing Crystal Defects
Marcus Schaffry, Erik Gauger, John Morton, Simon Benjamin
Physical Review Letters
Vol.: 107 (20)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.207210




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