Per la prima volta, un gas è stato intrappolato in una sola dimensione: si tratta di atomi di kripton che sono stati inseriti in un tubo ‘provetta’ appena più largo del diametro degli atomi e obbligati a restare vicini tra loro. Il lavoro, pubblicato sulla rivista Acs Nano, è opera di un gruppo di ricercatori europeo guidato dall’Università di Nottingham che ha utilizzato un innovativo microscopio a trasmissione elettronica che permetterà di comprendere meglio come avvengono le reazioni chimiche.
Gli atomi che compongono un gas hanno caratteristiche tali per cui osservarli è una sfida quasi impossibile, perché oltre a essere estremamente piccoli, tra 0,1 e 0,4 milionesimi di millimetro, gli atomi di un gas sono anche incredibilmente veloci, si muovono vibrando a velocità vicine ai 400 metri al secondo. Per riuscire a fotografarne il comportamento, i ricercatori britannici hanno ideato una speciale trappola, ossia dei sottili nanotubi con un diametro poco più grande della dimensione degli stessi atomi di krypton che volevano studiare.
Gli atomi del gas erano stati catturati singolarmente all’interno di piccole sfere, composte da poche decine di atomi di carbonio, e queste sfere portate successivamente all’interno dei nanotubi. Una volta nei sottili tubi, le sfere di carbonio sono state ‘bruciate’ usando degli impulsi laser lasciando gli atomi di krypton nella loro trappola. Costretti a rimanere allineati all’interno dei nanotubi, gli atomi hanno sviluppato dei legami chimici con i loro vicini, esattamente come avrebbero fatto in un’ambiente libero, ma rimanendo confinati però in uno spazio molto piccolo. Talmente piccolo da poter essere fotografati per la prima volta al microscopio mostrando dettagli finora inediti sulle interazioni chimiche, ad esempio sul cosiddetto legame di van der Waals.
“È un’innovazione entusiasmante, poiché ci consente di vedere l’interazione di van der Waals tra due atomi nello spazio reale”, ha detto Ute Kaiser, dell’Università di Ulm in Germania. “Si tratta – ha aggiunto – di uno sviluppo significativo nel campo della chimica e della fisica che può aiutarci a comprendere meglio il funzionamento degli atomi e delle molecole”.
