Um zeptograma (1 zg) equivale a 10^-24 do kilograma: (1/1 000 000 000 000 000 000 000 000)! Equivale à massa de cerca de 3 átomos de chumbo, 12 de cromo ou 50 de carbono. É também a ordem de grandeza da massa de proteínas. Atingir esse grau de precisão na medida das massas é um desafio tecnológico em si, que conduz a progressos experimentais importantes. Isso pode ser diretamente utilizável, por exemplo, em química fundamental, permitindo acompanhar on-line reações químicas, através de variações de massa que podem estar a elas associadas.

A espectroscopia de massa permite medidas dessa ordem, mas essa abordagem requer partículas ionizadas. Um detector eletromecânico possibilita fazer também medidas muitíssimo finas, mas sobre átomos ou moléculas "normais", ou seja, eletricamente neutros. O princípio: uma fina lâmina cuja própria freqüência de vibração é modificada pelo depósito da massa a ser medida. A medida da variação de freqüência permite, então, chegar à massa em questão. Para que o efeito de uma massa pequeníssima possa ser detectável são necessárias, também, lâminas pequeníssimas. Estas evoluíram sucessivamente de micro, depois nano e o último recorde data de 2006: uma nanolâmina de silício permitiu a pesquisadores californianos atingir uma resolução de 7 zg.

Dois anos após, na mesma revista Nano Letters, pesquisadores barceloneses informam que "derrubaram" o recorde: agora é 1,4 zg que deverá ser batido! A diferença-chave: o nanodetector não é mais de silício, mas um nanotubo de carbono de parede simples, de um pouco menos de 1 mícron de comprimento, fixado nas suas duas extremidades a um substrato de silício recoberto de sílica.

Nanotubo de carbono de parede única utilizado como balança (observado ao microscópio de força atômica).

Créditos: CIN2-Barcelona.

Átomos de cromo foram evaporados nas proximidades do nanotubo e vieram a se depositar sobre este. Resultado: trabalhando à temperatura ambiente, os três pesquisadores do CIN2, situado no campus da Universidade Autônoma de Barcelona, e seu colega da Universidade Politécnica da Catalunha puderam atingir uma resolução de 25 zg e chegaram a 1,4 zg (15 átomos de cromo), resfriando o nanotubo a 4,2K.

Seu próximo objetivo: trabalhar em particular sobre o tamanho do nanotubo para tentar conseguir 1000 vezes mais precisão, seja 0,001 zg, a massa de um próton ou de um nêutron.

Centre d'Investigacions en Nanociència i Nanotecnologia (CIN2) (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia: "Ultra Sensitive Mass Sensing with a Nanotube Electromechanical Resonator", de autoria de B. Lassagne, D. Garcia-Sanchez, A. Aguasc e A. Bachtold foi publicado na revista Nano Letters, ASAP Article, DOI: 10.1021/nl801982v.

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