(Phys.org) - Un trío de investigadores en los Países Bajos ha construido un "micrófono" con una sola molécula que es capaz de detectar desplazamientos tan pequeños como un solo protón. En su artículo publicado en Cartas de revisión física , Yuxi Tian, Pedro Navarro, y Michel Orrit describen cómo incrustaron una sola molécula en una red cristalina junto con un mecanismo de vibración para crear un nuevo tipo de dispositivo capaz de detectar vibraciones a nanoescala.

Los investigadores describen su dispositivo como un nanomicrófono, aunque sería mejor reducirlo a un nanófono, como recoge, o detecta vibraciones a nanoescala. En cualquier caso, El esfuerzo se basó en el trabajo realizado recientemente por un equipo en Francia que descubrió que el estado electrónico de una molécula designada como huésped en una matriz huésped de otro tipo de molécula, podría ser influenciado por la matriz de tal manera que revele las propiedades vibratorias de la matriz, lo suficientemente fina como para permitir su uso como un tipo de micrófono extremadamente en miniatura.

Para construir su micronanáfono, los investigadores incorporaron moléculas individuales de dibenzoterrylene (DBT) en una red cristalina de antraceno (con una concentración lo suficientemente baja como para evitar que las moléculas de DBT se toquen). Luego, el cristal se pegó a un trozo de cuarzo para que actuara como diapasón. Cuando el cuarzo se hizo vibrar a través de una corriente eléctrica, provocó vibraciones en la red que impactaron la molécula DBT. En respuesta, la molécula cambió la cantidad de fluorescencia (cuando se excitó con un láser), ofreciendo una forma de medir cuánta vibración estaba ocurriendo por grado de fluorescencia. El equipo descubrió que podían concentrarse en solo una de las moléculas de DBT a la vez debido a las imperfecciones en el cristal. lo que significaba que el micrófono final tenía en realidad solo una molécula de tamaño.

Para probar su dispositivo, los investigadores estimularon el cuarzo de tal manera que afinaran las vibraciones, midiendo lo que observaron con una sola molécula, fotón por fotón, durante un segundo completo y descubrió que el dispositivo podía describir con precisión la cantidad de distorsión que se produce en la red.

Los investigadores creen que su micronófono podría usarse para medir sistemas químicos o de tamaño nanométrico y, debido a que es tan sensible, incluso podría usarse para medir efectos cuánticos en varias estructuras, como voladizos extremadamente pequeños. Una limitación es que el dispositivo solo funciona a temperaturas muy bajas.

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