"El libro de texto decía que deberíamos ver lento, gradual y aleatorio. ¿Pero que vimos? ¡AUGE! Rápido, explosivo y organizado! ", dijo Michael Tringides, físico en el Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. y profesor de física y astronomía en la Universidad Estatal de Iowa.

Tringides está hablando del inusual movimiento de los átomos que vio cuando dejaron caer algunos miles de átomos de plomo en un piso, superficie lisa de plomo sobre silicio, todo a bajas temperaturas, y miró un área de apenas una vigésima parte del ancho de un cabello humano.

Lo que los científicos del Laboratorio Ames esperaban ver era una "difusión aleatoria":átomos dando vueltas, parece que no tienen idea de adónde van, donde han estado o que otros átomos compañeros están cerca de ellos. Típicamente, los átomos eventualmente chocan entre sí y crean pequeñas estructuras.

"En lugar de, vimos átomos que están muy enfocados y funcionan bien juntos para crear rápidamente pequeñas nanoestructuras de plomo, ", dijo Tringides." Ese tipo de 'difusión colectiva, 'es realmente la excepción a la regla en el movimiento de los átomos. Más, nos sorprendió la rapidez con la que las estructuras cristalinas bien organizadas se nuclean a temperaturas tan frías, donde el movimiento suele ser lento ".

El colectivo, La rápida difusión observada por el equipo de Tringides podría representar una nueva forma de perfeccionarse, diminutas nanoestructuras metálicas.

"Si podemos hacer un objeto principal a nanoescala tan rápido, tal vez podamos crear otros objetos de esta manera ", dijo Tringides." Comprender la ciencia básica de cómo funcionan los materiales en estas nanoescalas puede ser clave para hacer nanotransistores, nanointerruptores y nanoimanes más pequeños, más rápido y confiable ".

El equipo de investigación de Tringides se especializa en medir cómo se mueven los átomos en las superficies, revelando a través de microscopía de túnel de barrido cómo comienzan a formarse las estructuras más pequeñas. Durante los últimos años, han utilizado su experiencia para responder preguntas fundamentales sobre materiales, como las tierras raras, grafeno y películas metálicas, que son importantes para las tecnologías de energía verde.

Esta investigación, que apareció en Cartas de revisión física , cuenta con el apoyo de la Oficina de Ciencias del Departamento de Energía de EE. UU.