Científicos de la Universidad de Cambridge, del CSIC y de la Universidad del País Vasco han logrado desarrollar la lupa más diminuta del mundo. Su dispositivo, denominado picocavidad, consiste en un espacio físico muy pequeño creado por uno o dos átomos que atrapan la luz. Gracias a este "atrapador de luz", los investigadores han conseguido ver el enlace químico que une dos átomos por primera vez. Sus resultados han sido publicados en la revista Science.
"No es un 'agujero' como tal, sino que es una especie de 'atrapador' de luz. En una superficie metálica, los átomos están ordenados y, al llegar la luz sobre una superficie tan ordenada, digamos que pasa de largo. Sin embargo, cuando por algún motivo, alguno de los átomos se mueve y sobresale, entonces esa 'protuberancia' de un único átomo actúa como una 'cavidad'. Como el átomo tiene un tamaño de picometros, es decir, inferior a los nanómetros, hablamos de 'picocavidad' que atrapa la luz", explica a Hipertextual Javier Aizpurua, líder del grupo de nanofotónica de la UPV/CSIC y uno de los autores del estudio
Gracias a esta minúscula lupa, los científicos han conseguido superar el límite de difracción de la luz situado en la escala de los nanómetros. "Superar este límite con nanopartículas metálicas es algo que la gente lleva haciendo desde hace años gracias a un efecto de nanoantena de las partículas", comenta Aizpurua. "Lo novedoso y rupturista ahora es que conseguimos batir la localización (atrapamiento) de la luz hasta el límite (un solo átomo). Ya más no se puede porque no hay nada que pueda atrapar la luz por debajo del átomo. En ese sentido, estamos llegando a los límites de localización de la luz, conceptualmente", añade.
Al localizar la luz en la picoescala, alrededor de un único átomo, la picocavidad ha conseguido ser la lupa más pequeña desarrollada hasta la fecha. "Ahora podemos poner una molécula cerca de esta minilupa (picocavidad), y empezar a 'ver' enlaces de una molécula que son de este tamaño (ångströms)", sostiene Aizpurua. Sin embargo, la picocavidad no servirá solo para observar enlaces químicos, sino que también será posible "actuar sobre estos enlaces moleculares", en palabras del científico de la UPV-CSIC. "Tenemos un picolaboratorio donde controlar la química, la reactividad, la catálisis, y todo ello en la escala atómica, con luz", añade. La lupa más diminuta del mundo abre el control de la química molecular a la escala más pequeña, la de los enlaces individuales.