El sensor de masas nanomecánico más sensible que nunca se ha construido

Redacción

Un equipo liderado por el profesor Adrian Bachtold del Institut Català de Nanotecnologia (ICN), ha fabricado y probado un sensor nanomecánico capaz de detectar cambios en la masa de 1, 7 yoctograms (aproximadamente la masa de un protón), lo lo convierte en el más sensible de todos los que existen actualmente. El trabajo se ha publicado en la revista Nature Nanotechnology.

El sensor es similar a una cuerda de guitarra que vibra hasta una frecuencia muy elevada (alrededor de 2 GHz), y permite medir la cantidad de masa mediante la comparación de la frecuencia de resonancia del nanotubo antes y después de que se haya añadido masa adicional en su superficie.

Tras la construcción del sensor, que consta de un nanotubo de carbono de 150 nanómetros de largo que cruza una fosa de una longitud similar, el equipo realizó varios experimentos de detección de masa y de fijación. La realización de estos experimentos no sólo requiere un excepcional nivel de control para obtener un nanotubo bastante limpio —lo que se consigue mediante la aplicación de una corriente eléctrica—, también requiere temperaturas extremadamente bajas (-269º C), un vacío muy marcado (10-14 bar) y un entorno absolutamente limpio de disrupción mecánica o ruido eléctrico.

Bachtold y su equipo no limitaron la fijación a un área específica del nanotubo. El objetivo para futuros trabajos es crear un único lugar de retención en el nanotubo, que debería mejorar la medición de la masa, concretamente, debido a la reducción de las fluctuaciones en la frecuencia de resonancia del nanotubo.

Este sensor podría ofrecer nuevas posibilidades en campos como la espectrometría de masas, la magnetometría, la nanometrología y la ciencia de superficies.

A Nanomechanical Mass Sensor with Yoctogram Resolution (J. Chaste, A. Eichler, J. Moser, G. Ceballos, R. Rurali and A. Bachtold. Doi:10.1038/nnano.2012.42).