Científicos de IBM (NYSE:IBM) han podido diferenciar por primera vez los enlaces químicos existentes en moléculas individuales utilizando una técnica conocida como microscopía de fuerza atómica (AFM por sus siglas en inglés). La investigación ha contado también con la participación de científicos españoles del Centro de Investigación en Química Biológica y Materiales Moleculares (Ciqus) de la Universidade de Santiago de Compostela (USC).

Según informan IBM y la USC, los resultados de este descubrimiento "llevan más lejos las investigaciones sobre la utilización de las moléculas y átomos a la escala más reducida". "Este descubrimiento podría ser importante para el estudio de los dispositivos fabricados con grafeno", apostillan. Actualmente, se está estudiando la aplicación de estos dispositivos en ámbitos como las comunicaciones inalámbricas de banda ancha o las pantallas electrónicas.

"Hemos encontrado dos mecanismos de contraste diferentes para distinguir los enlaces. El primero se basa en pequeñas diferencias en la fuerza medida sobre los enlaces. Esperábamos este tipo de contraste pero ha sido un reto el resolverlo", ha afirmado el científico de IBM Leo Gross.

"El segundo mecanismo de contraste verdaderamente llegó por sorpresa: los enlaces aparecieron con diferentes longitudes en las medidas del AFM. Con la ayuda de cálculos computacionales encontramos que la inclinación de una molécula de monóxido de carbono en el ápice de la punta de la sonda era la causa del contraste", ha añadido.

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Como recoge la portada del número del 14 de septiembre de la revista 'Science', los científicos visualizaron el orden y longitud de enlaces individuales entre átomos de carbono en nanoestructuras de fullerenos C60, también conocidas como buckyball por su forma de balón de fútbol, y en dos hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs por sus siglas en inglés) planos, que se asemejan a pequeños copos de grafeno. El Ciqus y el Centre National de la Recherche Scientitique (CNRS) de Toulouse llevaron a cabo la síntesis de los PAHs.

El grupo del Ciqus, que dirigen los profesores Guitián Rivera, Pérez Meirás y Peña Gil, es especialista en la síntesis de PAHs de tamaño nanométrico. En los últimos años estos materiales acaparan un gran interés de la comunidad científica debido a sus propiedades únicas en el campo de los materiales moleculares, según explica la USC. Concretamente se utilizan en la fabricación de dispositivos electrónicos como los transistores orgánicos de efecto campo (OFETs), las células solares o los diodos orgánicos emisores de luz (OLEDs).

La relación estructural de estos compuestos con el grafeno, "el material con las propiedades más prometedoras", explica Peña Gil, confiere mayor interés a la síntesis y estudio de estas moléculas. "Sus propiedades están estrechamente relacionadas con la distribución de los electrones en la estructura molecular, de ahí la importancia de visualizar detalles con resolución atómica", añade.

La técnica desarrollada permitirá identificar moléculas individuales con gran precisión y observar su comportamiento químico y físico de forma aislada, de manera que supone "una poderosa herramienta para controlar nuestro entorno en la escala atómica", asegura Diego Peña.