Menimbang Molekul dengan Tabung-Nano

{mosimage}Ilmuwan di Amerika Serikat telah membuat sebuah sensor massa berskala-nano yang bisa menimbang molekul dengan presisi tingkat atom.
Kenneth Jensen dan rekan-rekannya di Universitas California, Berkeley, membuat alat ini dari sebuah tabung-nano karbon berdinding ganda dengan sebuah elektroda yang dipasang pada salah satu ujungnya. Partikel-partikel yang mendarat pada tabung-nano ini bisa ditimbang karena dengan menambah massa tabung partikel-partikel tersebut mengurangi frekuensi dimana tabung bervibrasi.

Tim peneliti ini menguji alat yang mereka buat dengan menimbang atom-atom emas, yang diuapkan ke atas tabung-nano. Hasil yang mereka peroleh menunjukkan bahwa alat ini mampu mengukur massa sekecil dua perlima massa sebuah atom emas (1,3 x 10-25 kg) dalam waktu satu detik.

{mosimage} 

Ide penggunaan resonator untuk mengukur massa bukanlah hal yang baru, dan resonator mekanik berskala nano telah dibuat sebelumnya. Tetapi para peneliti dulunya berfokus pada pembuatan resonator dengan menggunakan material-material konvensional seperti silikon, kata Jensen. "Dengan menggunakan tabung-nano ketimbang silikon kami mampu menjadikan resonator kami ini 1000 kali lebih kecil volumenya. Ini cukup untuk meningkatkan resolusi agar dapat melihat atom-atom tunggal," kata dia. Kesensitifannya yang meningkat berarti bahwa resonator ini bekerja pada suhu kamar. "Biasanya orang mencoba untuk meningkatkan kinerja alat ini dengan menggunakannya pada suhu yang lebih rendah," tambah Jensen. Beroperasi pada suhu rendah bisa menghilangkan derau dari sebuah sistem tetapi memerlukan perlengkapan pendingin yang tidak sederhana.
Meskipun resonator tersebut belum memiliki kesensitifan yang sama seperti spektrometer massa, Jensen memaparkan bahwa sistem ini memiliki kelebihan-kelebihan khusus. Alat ini bisa digunakan dengan atom atau molekul netral, sehingga menghindari ionisasi sampel yang destruktuf seperti protein. Berbeda dengan spektrometer massa, resonator ini juga menjadi lebih sensitif pada rentang massa yang lebih tinggi, sehingga membuatnya lebih cocok untuk mengukur biomolekul-biomolekul yang besar seperti DNA. Terakhir, alat ini cukup kecil sehingga bisa digunakan pada sebuah chip.
Renato Zenobi. Seorang ahli spektrometri massa di Swiss Federal Institute of Technology (ETH) di Zurich terkesan dengan kesensitifan alat yang ditemukan ini. Tetapi saat ini, kata dia, alat ini perlu dikalibrasi menggunakan mikroskop elektron transmisi, dan alat ini sulit dibuat dalam skala besar. Meskipun dalam teori alat ini bisa digunakan untuk biomolekul, namun karakteristik perlekatannya ke tabung-nano masih belum diketahui. "Dan jika anda benar-benar ingin menerapkan teknik ini terhadap biomolekul mungkin anda masih harus melakukannya dalam fase gas – kemungkinan dengan ionisasi," kata Zenobi.
Disadur dari: http://www.rsc.org/chemistryworld/