En mi viaje al trabajo hoy, tuve la desgracia de quedar atrapado en un estrecho tubo subterráneo. Pero podría haber sido peor: Podría haber sido aplastado en una sola dimensión.
Eso es lo que les sucedió recientemente a algunos átomos de criptón en un laboratorio de química de la Universidad de Ulm. Utilizando microscopía electrónica de transmisión (o TEM), un equipo dirigió para exprimir el gas noble en un nanotubo con un diámetro de 1/500.000 del de un cabello humano. En un espacio tan confinado, el Los átomos no pudieron apretarse entre sí y fusionarse, y se convirtieron en un gas unidimensional. La investigación del equipo es publicado en la revista de la Sociedad Química Americana.
“Los nanotubos de carbono nos permiten atrapar átomos, posicionarlos y estudiarlos con precisión a nivel de un solo átomo en tiempo real”, dijo Andrei Khlobystov. , químico de la Universidad de Nottingham y coautor del estudio, en una universidad liberar. “Debido a que Kr tiene un número atómico alto, es más fácil de observar en un TEM que elementos más ligeros. Esto nos permitió rastrear las posiciones de los átomos de Kr como puntos en movimiento».
Es realmente difícil precisar los átomos. Son pequeños y en un gas revolotean aproximadamente a la velocidad del sonido. Para imaginar el kriptón, los investigadores tuvieron que atrapar los átomos y transportarlos a un tubo de ensayo muy, muy pequeño.
Para hacer esto, atraparon el criptón en bolas de bucky, abreviatura de buckminsterfullereno, una molécula con forma de pelota de fútbol compuesta por 60 átomos de carbono. Las bolas de bucky actuaron como una jaula para cada átomo de criptón. Los investigadores pudieron luego, libere el kriptón de las buckybolas calentándolo a 2192 grados Fahrenheit (1200 Celsius) o irradiándolo con un haz de electrones. Ambos Los métodos hacen que las bolas de bucky se fusionen, dejando los átomos de criptón en una línea ordenada en un nanotubo de carbono. Una vez en esa línea, se define entre cada átomo desapareció: eran un gas uniforme y unidimensional.
“Hasta donde sabemos, esta es la primera vez que se han fotografiado directamente cadenas de átomos de gas noble, lo que lleva a la creación “de un gas unidimensional en un material sólido”, dijo Paul Brown, director del Centro de Investigación a Nanoescala y Microescala de la Universidad de Nottingham. en el lanzamiento.
Si somos extremadamente técnicos, claro, el criptón en el tubo es tridimensional en el sentido de que el gas todavía tiene algo de volumen, incluso si su diámetro es extremadamente estrecho. Existe de la mismo manera que hebras de electrones ‘unidimensionales’ se extienden a lo largo de la Vía Láctea. Aun así, es genial. Estudiar cómo interactúan los átomos puede ayudar a los científicos a aprender cómo se comporta la materia en espacios tan estrechos. condiciones y así comprender mejor la naturaleza en sus extremos.
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