NeoFronteras

Inventan el nanomicrófono

Área: Tecnología — lunes, 16 de enero de 2012

La reutilización de las pinzas ópticas como un nanomicrófono un millón de veces más sensible que el oído humano permite pensar que pronto tendremos un sistema para oír a las bacterias.

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Fuente: APS.

¿Cómo suena una bacteria cuando se mueve por el medio en el que se encuentra? Esta pregunta, que parece un poco tonta o imposible de contestar, podrá ser respondida pronto gracias a una nueva clase de dispositivo nanométrico.
Unos físicos alemanes han conseguido desarrollar un nanomicrófono capaz de registrar sonidos seis órdenes de magnitud menores que el umbral del oído humano. Está basado en una trampa óptica en la que hay nanopartículas de oro. Según estos físicos se podría usar para escuchar a los microorganismos así como para investigar el movimiento y vibraciones de las nanomáquinas.
Una pizca óptica consiste en un haz de luz láser que está enfocado en un punto. Si en ese punto hay partículas y éstas pueden sufrir un momento dipolar inducido por la luz que hace que se quedan atrapadas por el campo eléctrico de haz láser. Estas pinzas ópticas se vienen usando de manera rutinaria en los laboratorios de todo el mundo, en especial para manipular objetos biológicos delicadamente, desde que en los años ochenta fueron desarrolladas.
Ahora Jochen Feldmann y Andrey Lutich de la Universidad the Ludwig-Maximilians de Munich han mostrado que si se coloca unas nanopartículas en una de estas pinzas pueden usarse como un detector de sonido muy sensible. Las partículas atrapadas vibran alrededor de sus posiciones de equilibrio dentro de la pinzas a causa de las ondas de sonido. Además, se puede calcular la frecuencia del sonido correspondiente.
En los experimentos usaron tanto una aguja wolframio pegada a un altavoz que vibraba a 300 Hz como unas partículas de oro periódicamente calentadas por otro láser, algo que las hacía vibrar a 20 Hz. El nanomicrófono consistía en una pinza óptica alimentada con un láser de 808 nm de longitud de onda y unas con bolitas de oro de 60 nm de tamaño sumergidas en agua y atrapadas por el haz láser que hacía de pinza.
Usando una cámara pudieron seguir el movimiento de las bolitas de oro y grabarlo. Dicho movimiento era una superposición entre el movimiento inducido por el sonido y el movimiento browniano de las bolitas.
El análisis del espectro acústico obtenido de la traducción de ese movimiento reveló que el nanomicrófono podía detectar sonidos de hasta -60dB, es decir, un millón de veces más débiles de lo que el oído humano puede oír.
Según estos investigadores el dispositivo podría usarse para analizar los sonidos producidos por microorganismos, como bacterias o virus. Además podría servir para investigar el comportamiento de las nanomáquinas.
Según Alexander Ohlinger, miembro del equipo, se podría desarrollar un nuevo tipo de micrófono que permitiría escuchar lo que ocurre en la muestra biológica que se está viendo con un microscopio.
Pero si el lector cree que esto es el record mundial de escucha está equivocado. Hace ya más de 10 años se consiguió traducir a sonido la vibración a la que se sometía el átomo de la punta de un microscopio de fuerza atómica cuando se arrastraba sobre por una superficie metálica. Según fuera la estructura cristalina y elemento de la superficie sonaba diferente, aunque de manera bastante aburrida. Quizás el sonido de las células seas más interesante o simplemente más ruidoso. Como el artículo en cuestión es bastante inspirador no esperamos mucho antes de oír el sonido de las bacterias, pero para ello se necesitará diseñar un sistema que limpie la señal obtenida del ruido introducido por el movimiento browniano.

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Fuentes y referencias:
Noticia en Physics World.
Artículo original.

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5 Comentarios

  1. lluís:

    Esperemos que las bacterias no hagan unos discursos tan aburridos como los que suelen hacer los políticos.
    Más seriamente, me hubiera quedado con la boca abierta por eso de “oir a las bacterias”, pero despúes de leer lo del átomo de la punta del microscopio de fuerza atómica, hay que cerrarla inmediatamente,dada la notable diferencia en órdenes de magnitud entre el átomo y la bacteria (10^-8 cm.y 10^-4 cm.,aproximadamente).

  2. joabbl:

    No debería llamarse “nanomicrófono” sino “nanocrófono”…

    Saludos

  3. NeoFronteras:

    Pues sí, lo de nanocrófono sería más correcto, aunque suene un poco mal.

  4. NeoFronteras:

    Estimado Lluís:
    No se tardará mucho en oír a las bacterias. En cuanto a los átomos me acuerdo del tipo de IBM en una charla en una universidad norteamericana. En ese momento era impresionante algo así. Dependiendo de la superficie sonaba distinto. Quizás el audio esté colgado en algún sitio.

  5. tomás:

    He de discrepar de joabbl y Neo:
    Es “micró-fono”, y de ahí debería ser “nanó-fono” que, además, suena mejor que “nanocrófono” y no es la casi redundancia “nano-micró-fono”. Imaginad que a un micrófono muy grande, del tamaño de una mesa p. ej. le llamásemos “macro-micró-fono” -¡vaya contradicción!-, pero la solución no podría ser “macro-crófono”. Repito: nanófono.
    Un saludo.

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