Crédito:Universidad de Leiden
¿Qué barcos, los murciélagos y los torpedos tienen en común? Navegan emitiendo ondas de sonido y escuchando donde se absorben o se reflejan. Los humanos hacen lo mismo con las ondas de luz, excepto que dependen de fuentes externas como el sol para la emisión original. Sin embargo, cuando se mira algo tan pequeño como una sola molécula, esto se vuelve problemático, como ondas de luz, por no hablar de las ondas sonoras, son más grandes que el objeto en sí.
Dos haces de luz
En 2010, El físico de Leiden Michel Orrit se convirtió en el primero en obtener imágenes ópticas de moléculas orgánicas individuales a temperatura ambiente sin usar fluorescencia. Ahora, él y su grupo han hecho su técnica mucho más sensible, permitiéndoles obtener imágenes de sus objetos de interés, moléculas poliméricas conductoras sensibles a la luz, de todos los tamaños. Como murciélagos controlan su propia fuente de ondas y utilizan frecuencias variables. Su primer haz de luz tiene un color específico que solo pueden absorber las moléculas objetivo. Esto hace que se calienten un poco. Y debido a la expansión térmica, esto cambia el índice de refracción del líquido circundante, de modo que un segundo haz se dispersará de manera diferente en los lugares exactos donde se esconden las moléculas de interés.
Fluido crítico
Todavía, Esto es más fácil dicho que hecho. Los polímeros conductores se dañan rápidamente con la luz. por lo que los científicos deben tener mucho cuidado de usar solo intensidades muy bajas. Pero esos no son lo suficientemente fuertes para la técnica de absorber y calentar en líquidos regulares. Afortunadamente, los llamados fluidos críticos son extremadamente sensibles a los cambios de temperatura dentro de un rango de temperatura pequeño. En ese régimen, incluso la más mínima potencia de calentamiento alterará en gran medida el índice de refracción del líquido. Entonces, Orrit usó fluidos críticos y se aseguró de que la temperatura y la presión se establecieran con precisión durante su experimento.
Mientras están excitados por un primer rayo de luz, las moléculas de polímero de conducción única calientan su entorno, provocando una dispersión alterada de un segundo haz de luz en su ubicación (puntos rojos). La intensidad de la señal escala con la absorción, y por tanto el tamaño de cada molécula individual. Crédito:Universidad de Leiden
Ubícalos a todos
"Hasta ahora, solo podíamos obtener imágenes de las moléculas de polímero más grandes a través de la absorción, "dice Orrit." Pero debido a nuestra mejora de la sensibilidad, podemos localizarlos todos. Y esto también nos da información sobre el brillo de cada molécula. Eso es muy importante si desea optimizar sus aplicaciones optoelectrónicas ".
