p (Phys.org) - Um trio de pesquisadores na Holanda construiu um "microfone" com apenas uma única molécula que é capaz de detectar deslocamentos tão pequenos quanto um único próton. Em seu artigo publicado em Cartas de revisão física , Yuxi Tian, Pedro Navarro, e Michel Orrit descreve como eles incorporaram uma única molécula em uma estrutura de cristal junto com um mecanismo de vibração para criar um novo tipo de dispositivo capaz de detectar vibrações em nanoescala. p Os pesquisadores descrevem seu dispositivo como um nanomicrofone, embora seja melhor encurtá-lo para apenas nanofone, conforme ele pega, ou detecta vibrações em nanoescala. Em ambos os casos, o esforço foi baseado no trabalho realizado por uma equipe na França recentemente que descobriu que o estado eletrônico de uma molécula designada como hóspede em uma matriz hospedeira de outro tipo de molécula, poderia ser influenciado pela matriz de modo a revelar as propriedades vibracionais da matriz - com precisão suficiente para permitir seu uso como um tipo de microfone extremamente miniatura.

p Para construir seu micronanafone, os pesquisadores incorporaram moléculas individuais de dibenzoterrileno (DBT) em uma estrutura de cristal de antraceno (com uma concentração baixa o suficiente para evitar que as moléculas de DBT se tocassem). O cristal foi então colado a um pedaço de quartzo para funcionar como um diapasão. Quando o quartzo foi feito para vibrar por meio de uma corrente elétrica, ele causou vibrações na rede que impactaram a molécula de DBT. Em resposta, a molécula mudou a quantidade de fluorescência (quando excitada por um laser), oferecendo uma maneira de medir quanta vibração estava ocorrendo por grau de fluorescência. A equipe descobriu que poderia se concentrar em apenas uma das moléculas DBT de cada vez por causa de imperfeições no cristal, o que significava que o microfone final tinha, na verdade, apenas uma molécula de tamanho.

p Para testar seu dispositivo, os pesquisadores estimularam o quartzo de forma a afinar as vibrações, medindo o que eles observaram com apenas uma molécula, fóton por fóton, durante um segundo inteiro e descobriu que o dispositivo foi capaz de descrever com precisão a quantidade de distorção que ocorre na rede.

p Os pesquisadores acreditam que seu micronanofone poderia ser usado para medir sistemas químicos ou nanométricos e, por ser tão sensível, poderia até ser usado para medir efeitos quânticos em várias estruturas, como cantiléveres extremamente pequenos. Uma limitação é que o dispositivo só funciona em temperaturas muito baixas. p © 2014 Phys.org