La fricción, un fenómeno cotidiano, ha dejado perplejos a los científicos durante siglos. Aunque se ha investigado exhaustivamente, nuestra comprensión sigue estando fragmentada, principalmente debido a las interacciones multifacéticas que abarcan distintas escalas. Lograr una comprensión precisa de las condiciones de contacto precisas entre objetos ha sido un desafío de larga data, una hazaña que recientemente fue posible gracias a los avances en la microscopía de sonda de barrido.
Sin embargo, incluso con estos avances tecnológicos, las complejidades de la fricción dinámica (la fuerza necesaria para mantener el movimiento de una molécula) siguen siendo difíciles de alcanzar. Si bien los científicos pueden medir la fricción estática moviendo una sola molécula sobre una superficie, tanto la medición como la comprensión teórica de la fricción dinámica aún no se han revelado por completo.
Ahora, escribiendo en Cartas de revisión física y Revisión Física B , un equipo colaborativo de la Universidad de Kanazawa (Japón), el Centro Internacional de Física de Donostia (España) y la Universidad de Ratisbona (Alemania) informan de su innovador estudio que profundiza en este desafío. Examinaron meticulosamente la manipulación de una molécula de monóxido de carbono (CO) en una superficie de cobre monocristalino utilizando un microscopio de fuerza atómica.
Respaldados por cálculos ab initio, sus hallazgos arrojan luz sobre cómo cambian las posiciones de las moléculas de CO en relación con la punta y la superficie del microscopio, así como la relación entre el movimiento de la molécula inducido por la punta, la disipación de energía y la fricción tanto estática como dinámica. .
Esta investigación destaca por su inequívoca claridad sobre el proceso de fricción. No sólo proporciona nuevos conocimientos sobre un fenómeno estudiado desde hace mucho tiempo, sino que también allana el camino para futuros estudios sobre los procesos de relajación de la disipación de energía.
Más información: Norio Okabayashi et al, Fricción dinámica desentrañada al observar un estado intermedio inesperado en la manipulación molecular controlada, Cartas de revisión física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.148001
Norio Okabayashi et al, Disipación de energía de una molécula de monóxido de carbono manipulada con una punta metálica sobre superficies de cobre, Revisión física B (2023). DOI:10.1103/PhysRevB.108.165401
Información de la revista: Cartas de revisión física , Revisión física B
Proporcionado por la Universidad de Kanazawa
