Ensamblaje molecular en un laboratorio de nanotecnología

Cuando los investigadores pueden mover átomos alrededor, el potencial para la fabricación a nivel nano pone realmente interesante. Después investigadores demostraron la capacidad de mover átomos, el siguiente paso lógico era hacia la creación de los ensambladores moleculares utilizados en el montaje atómicamente precisa.

Para comenzar a crear ensambladores moleculares, a adaptar la exploración de túneles microscopios (STM) o microscopios de fuerza atómica (AFM) para añadir átomos o moléculas a una superficie, lo que le permite construir un átomo de estructura a átomo o molécula a molécula. Depositar dos átomos de carbono sobre una superficie de diamante es un ejemplo de ensamblaje molecular.

Depositar átomos de carbono en un proceso de ensamblaje molecular. [Crédito: Imagen & © 2004 Robert A. Freit
Depositar átomos de carbono en un proceso de ensamblaje molecular.

Una de las cuestiones clave en el diseño de una punta utilizada en ensamblaje molecular es conseguir la química correcta para que los átomos que quieren depositar una fianza de destino a la punta al principio y luego liberar de la punta en el lugar de destino y de bonos para apuntar átomos .

Robert Freitas, un investigador en la fabricación molecular y nanomedicina, sugiere que los átomos en una punta que están unidos a átomos de carbono pueden hacer de una sustancia como el germanio o estaño. Estas sustancias forman enlaces covalentes relativamente débiles con carbono.

Cuando la punta entrega los átomos de carbono a la superficie, los átomos forman enlaces covalentes con átomos de carbono cercanos en la superficie (en la investigación Freitas ', se utiliza una superficie de diamante). Este enlace covalente carbono-carbono es mucho más fuerte que el enlace covalente a los átomos en la punta. Como resultado, cuando se tire de distancia de la punta, los átomos de carbono permanecen en su lugar en la superficie.

Los investigadores están planeando construir ensambladores moleculares que pueden utilizar técnicas como el que acabamos de discutir para construir objetos átomo por átomo o molécula a molécula. Freitas recibió una patente en 2010 que cubre los métodos para construir el tipo de punta de la herramienta que se utiliza en los ensambladores moleculares, pero probablemente pasará un tiempo antes de que este tipo de reunión se convierte en una realidad.


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