Physics News Update nº 824
O Boletim de Notícias da Física do Instituto Americano de Física, número 824, de 16 de maio de 2007 por Phillip F. Schewe e Ben Stein. PHYSICS NEWS UPDATE
IMAGENS DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA COM RESOLUÇÃO DE 90 nm foram obtidas por John Mamin e seus clegas no Laboratório Almaden da IBM em San Jose, California. A abordagem empregada, microscopia de força de ressonância magnética (magnetic resonance force
microscopy = MRFM), mapeia a localização de matéria em escalas pequenas pela observação da vibração ressonante de uma delgada lâmina de silício (que porta a amostra em estudo) quando ela é exposta, ao mesmo tempo, a ondas de rádio-freqüência e scaneada com uma pequena ponta magnética (ver figura aqui ). Anteriormente, o mesmo grupo de físicos usou um arranjo semelhante para detectar a ressonância magnética de um único elétron desemparelhado em uma amostra (ver aqui). Mas agora eles estão detectanto a ressonância magnética dos núcleos na amostra, algo muito mais difícil, uma vez que o magnetismo nuclear é muito mais fraco do que o dos elétrons (no caso do Hidrogênio, cerca de 660 veze mais fraco). A vantagem em focalizar no magnetismo nucler é que a resposta de vários átomos biológica e tecnologicamente importantes, tais como H, P, C-13 ou F, pode ser diferenciada. MRFM de spin nuclear foi realizada anteriormente, mas com uma resolução apenas na escala de microns. A nova técnica de imagens, com efeito, explora volumes pequenos como 650 zeptolitros, o que é cerca de 60.000 vezes melhor do que a melhor MRI convencional pode fazer. As melhorias no processo de obtenção de imagens foram facilitadas pelo uso de temperturas mais baixas (reduzindo o movimento termicamente induzido no cantilever) e o uso de pontas magnéticas muito agudas, o que amlia a força magnética devida aos spins. O gradiente do campo magnético nas vizinhanças da ponta é maior do que um milhão de tesla por metro. Os objetos de teste, cujas imagens se queria captar, consistiam em pequenas ilhas de Fluoreto de Cálcio evaporadas sobre a ponta do cantilever. As ilhotas, muito próximas entre si — com as dimensões aproximadas de 300 nm x 180 m x 80 nm — puderam ser claramente distinguidas. Um dos pesquisadores, Dan Rugar, diz que os pequenos volumes de amostra buscados têm cerca de 10 milhões de spins nucleares e que a polarização nuclear que eles estão detectando soma 3.300 spins. Ele acredita, entretanto, que sua aparelhagem atual possa, agora, detectar magnetismo nuclear na faixa de 200 spins. Isto os levaria muito mais próximo de sua principal meta: obter imagens de moléculas no nível do spin nuclear singelo. (Mamin et al., Nature Nanotechnology, maio de 2007)
FLUIDOS QUE SE RASGAM. Uma das maiores diferenças entre um sólido e um líquido é que, se passarmos uma faca através de um sólido, as partes cortadas permanecem cortadas, enquanto que, em um líquido, as partes se juntam novamente. Quase sempre, entretanto, a natureza apresenta materiais e processos que não se enquadram perfeitamente em tais categorias distintas. Joseph Gladden (Univ Mississippi) e Andrew Belmonte (Penn State) produziram uma experiência na qual um cilindro é arrastado através de uma mistura de água, sabão e certos sais. A pequenas velocidades de arrasto, o material — um gel visco-elástico que é fluido a estas temperaturas — realmente se fecha sobre si própria, como um líquido normalmente faz. (Outras substâncias visco-elásticas incluem pingos de sangue, o manto da Terra, pasta de dentes e gelatina). Em velocidades mais altas, o cilindro cria um rasgo maior e o material leva mais tempo para “se curar”. Em velocidades ainda mais altas, o fluido se comporta como um sólido, pelo menos por algum tempo; ele fica cortado em várias partes, com superfícies separadas, que levam até algumas horas para fechar (ver figuras aqui), e exibe diversas “rachaduras” na esteira do cilindro. Gladden diz que o diagrama de fase(velocidade do cilindro versus diâmetro do cilindro) para o fluido, mostra três diferentes regiões: refluxo, pequenos corte e rasgo total. Segundo Gladden, o mapeamento desse diagrama de fases deve auxiliar a compreensão de outros fenômenos que envolvem materiais visco-elásticos. (Physical Review Letters, artigo em publicação)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
IMAGENS DE RESSONÂNCIA MAGNÉTICA COM RESOLUÇÃO DE 90 nm foram obtidas por John Mamin e seus clegas no Laboratório Almaden da IBM em San Jose, California. A abordagem empregada, microscopia de força de ressonância magnética (magnetic resonance force
microscopy = MRFM), mapeia a localização de matéria em escalas pequenas pela observação da vibração ressonante de uma delgada lâmina de silício (que porta a amostra em estudo) quando ela é exposta, ao mesmo tempo, a ondas de rádio-freqüência e scaneada com uma pequena ponta magnética (ver figura aqui ). Anteriormente, o mesmo grupo de físicos usou um arranjo semelhante para detectar a ressonância magnética de um único elétron desemparelhado em uma amostra (ver aqui). Mas agora eles estão detectanto a ressonância magnética dos núcleos na amostra, algo muito mais difícil, uma vez que o magnetismo nuclear é muito mais fraco do que o dos elétrons (no caso do Hidrogênio, cerca de 660 veze mais fraco). A vantagem em focalizar no magnetismo nucler é que a resposta de vários átomos biológica e tecnologicamente importantes, tais como H, P, C-13 ou F, pode ser diferenciada. MRFM de spin nuclear foi realizada anteriormente, mas com uma resolução apenas na escala de microns. A nova técnica de imagens, com efeito, explora volumes pequenos como 650 zeptolitros, o que é cerca de 60.000 vezes melhor do que a melhor MRI convencional pode fazer. As melhorias no processo de obtenção de imagens foram facilitadas pelo uso de temperturas mais baixas (reduzindo o movimento termicamente induzido no cantilever) e o uso de pontas magnéticas muito agudas, o que amlia a força magnética devida aos spins. O gradiente do campo magnético nas vizinhanças da ponta é maior do que um milhão de tesla por metro. Os objetos de teste, cujas imagens se queria captar, consistiam em pequenas ilhas de Fluoreto de Cálcio evaporadas sobre a ponta do cantilever. As ilhotas, muito próximas entre si — com as dimensões aproximadas de 300 nm x 180 m x 80 nm — puderam ser claramente distinguidas. Um dos pesquisadores, Dan Rugar, diz que os pequenos volumes de amostra buscados têm cerca de 10 milhões de spins nucleares e que a polarização nuclear que eles estão detectando soma 3.300 spins. Ele acredita, entretanto, que sua aparelhagem atual possa, agora, detectar magnetismo nuclear na faixa de 200 spins. Isto os levaria muito mais próximo de sua principal meta: obter imagens de moléculas no nível do spin nuclear singelo. (Mamin et al., Nature Nanotechnology, maio de 2007)
FLUIDOS QUE SE RASGAM. Uma das maiores diferenças entre um sólido e um líquido é que, se passarmos uma faca através de um sólido, as partes cortadas permanecem cortadas, enquanto que, em um líquido, as partes se juntam novamente. Quase sempre, entretanto, a natureza apresenta materiais e processos que não se enquadram perfeitamente em tais categorias distintas. Joseph Gladden (Univ Mississippi) e Andrew Belmonte (Penn State) produziram uma experiência na qual um cilindro é arrastado através de uma mistura de água, sabão e certos sais. A pequenas velocidades de arrasto, o material — um gel visco-elástico que é fluido a estas temperaturas — realmente se fecha sobre si própria, como um líquido normalmente faz. (Outras substâncias visco-elásticas incluem pingos de sangue, o manto da Terra, pasta de dentes e gelatina). Em velocidades mais altas, o cilindro cria um rasgo maior e o material leva mais tempo para “se curar”. Em velocidades ainda mais altas, o fluido se comporta como um sólido, pelo menos por algum tempo; ele fica cortado em várias partes, com superfícies separadas, que levam até algumas horas para fechar (ver figuras aqui), e exibe diversas “rachaduras” na esteira do cilindro. Gladden diz que o diagrama de fase(velocidade do cilindro versus diâmetro do cilindro) para o fluido, mostra três diferentes regiões: refluxo, pequenos corte e rasgo total. Segundo Gladden, o mapeamento desse diagrama de fases deve auxiliar a compreensão de outros fenômenos que envolvem materiais visco-elásticos. (Physical Review Letters, artigo em publicação)
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PHYSICS NEWS UPDATE é um resumo de notícias sobre física que aparecem em convenções de física, publicações de física e outras fontes de notícias. É fornecida de graça, como um meio de disseminar informações acerca da física e dos físicos. Por isso, sinta-se à vontade para publicá-la, se quiser, onde outros possam ler, desde que conceda o crédito ao AIP (American Institute of Physics = Instituto Americano de Física). O boletim Physics News Update é publicado, mais ou menos, uma vez por semana.
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Como divulgado no numero anterior, este boletim é traduzido por um curioso, com um domínio apenas razoável de inglês e menos ainda de física. Correções são bem-vindas.
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