Observan los pasos de una reacción química usando un microscopio de fuerza atómica

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Tras 30 años de microscopia de fuerza atómica se observa en detalle una reacción química. Diego Peña, químico de la Universidad de Santiago de Compostela, España, y sus colegas de IBM han logrado observar todos los pasos de la ciclación de Bergman (una cicloaromatización). Publican su logro como portada de Nature Chemistry. Más allá de la belleza que implica ver una reacción en detalle, la cicloaromatización tiene aplicaciones en el desarrollo de fármacos anticancerígenos.

El artículo es Bruno Schuler et al., “Reversible Bergman cyclization by atomic manipulation,” Nature Chemistry, AOP 25 Jan 2016, doi: 10.1038/nchem.2438; más información en “30 Years of Atomic Force Microscopy: IBM Scientists Trigger and Observe Reactions in an Individual Molecule,” IBM Research, 25 Jan 2016, y Philip Ball, “Chemical reaction flipped back and forth under electron microscope,” Chemistry World, 25 Jan 2016.

Este vídeo explica bastante bien el logro de Diego Peña y sus colegas. La microscopia de fuerza atómica (AFM) consiste en rastrear una superficie y medir las fuerzas que se ejerce sobre una sonda con una punta de tamaño nanométrico. La idea es simple y está inspirada en la microscopia de efecto túnel (STM) que recibió el Premio Nobel de Física de 1986. De hecho, la AFM fue demostrada por primera vez en 1986 por científicos de IBM, en concreto, Gerd Binnig, Christoph Gerber y Calvin Quate de la Universidad de Stanford.

Dibujo20160125 Reverse-Bergman-cyclisation_NCHEM_2438 rsc org chemistryworld

Parece que fue hace mucho tiempo cuando pudimos ver por primera vez una molécula de pentaceno y fue en 2009 (un equipo de IBM lo publicó en Science). La clave para ir más allá y ver la reacción química es, como puede parecer obvio, excitar dicha reacción química con la propia punta del microscopio AFM. Obvia, pero nada fácil. Por eso se han requerido 6 años para lograrlo, incluyendo el desarrollo de una nueva técnica para discriminar los diferentes tipos de enlaces entre átomos de carbono (que se desarrolló en 2013).

El nuevo resultado es un primer paso hacia un futuro muy prometedor en el que seremos capaces de ver paso a paso muchas reacciones químicas. Pero lo más importante es la gran belleza del resultado. Ver reacciones químicas en directo, aunque sea con un microscopio AFM, parece de ciencia ficción.

3 Comentarios

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wachovskywachovsky

el 1 son los enlaces, el 0 lógico son los átomos. Das Kode
La belleza de las geometrías y matemáticas, la belleza de las fuerzas, empujes, reacciones y estabilizaciones.

wachovskywachovsky

el 1 (electrónico) son los enlaces, el 0 lógico (lagunar) son los átomos. Das Kode.
La belleza de las geometrías y matemáticas, la belleza de las fuerzas, empujes, reacciones y estabilizaciones.

Enrique Moreno

Me parece algo increíble, maravilloso y que pone de relieve el nivel tecnológico que se ha alcanzado en este campo. Alucinante.

Y enhorabuena por el logro a Diego Peña et al.

Saludos.

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