Vendo ligações químicas

Menor lente do mundo mostra ligações químicas entre átomos

Redação do Site Inovação Tecnológica -  17/11/2016

 

Com a nova lente será possível explorar novos dispositivos de armazenamento de dados optomecânicos, nos quais a informação seja escrita e lida por luz e armazenada na forma de vibrações moleculares. [Imagem: NanoPhotonics Cambridge/Bart deNijs]

Menor lente de aumento do mundo

Durante séculos, os cientistas acreditaram que a luz, como todas as ondas, não poderia ser focada em um ponto menor do que seu comprimento de onda - pouco menos de um milionésimo de metro, ou algumas centenas de nanômetros.

Essa crença vem sendo desmistificada ao longo dos anos com o auxílio de diversas técnicas, incluindo metalentes e diversos tipos de lentes planas.

Agora, uma equipe do Reino Unido e da Espanha criou a menor lente de aumento do mundo, capaz de concentrar a luz em um ponto um bilhão de vezes menor, até a escala de átomos individuais.

Felix Benz e seus colegas usaram nanopartículas para construir a menor cavidade óptica já feita, tão pequena que apenas uma única molécula pode caber dentro dela. A cavidade - que a equipe chamou de "picocavidade" - foi esculpida em uma nanoestrutura de ouro, sendo ela a responsável por confinar a luz a menos de um bilionésimo de metro.

"Nossos modelos sugerem que átomos individuais que se projetam [da superfície da nanopartícula] podem atuar como pequenos pára-raios, mas focando a luz em vez da eletricidade," disse o professor Javier Aizpurua, da Universidade Politécnica de Valência.

Novos campos de pesquisas e aplicações

Com um foco tão minúsculo, com dimensões similares às de um único átomo, torna-se possível observar ligações químicas individuais dentro de moléculas, abrindo novas formas de estudar a luz e a matéria.

Por exemplo, é possível fazer com que as moléculas na cavidade passem por reações químicas e observar tudo o que acontece, o que pode permitir o desenvolvimento de tipos inteiramente novos de sensores.

Em sentido mais amplo, o avanço tem o potencial para abrir um novo campo de estudo e exploração de reações químicas catalisadas por luz, permitindo que moléculas complexas sejam construídas a partir de componentes menores.

Além disso, a equipe afirma ser possível explorar novos dispositivos de armazenamento de dados optomecânicos, nos quais a informação seja escrita e lida por luz e armazenada na forma de vibrações moleculares.

Bibliografia:

Single-molecule optomechanics in "picocavities"
Felix Benz, Mikolaj K. Schmidt, Alexander Dreismann, Rohit Chikkaraddy, Yao Zhang, Angela Demetriadou, Cloudy Carnegie, Hamid Ohadi, Bart de Nijs, Ruben Esteban, Javier Aizpurua, Jeremy J. Baumberg
Science - Vol.: 354, Issue 6313, pp. 726-729 - DOI: 10.1126/science.aah5243