Nanoanálisis es una palabra que suena elegante que simplemente significa mirar algo en la escala nanométrica. Podría llamar «macroanálisis» mirar por la ventana, porque implica el análisis de una escena en la macroescala. El nanoanálisis se realiza utilizando cualquier número de tecnologías que pueden resolver imágenes a nanoescala: microscopios de túnel de barrido (STM), microscopios de fuerza atómica (AFM), microscopios de sonda de barrido (SPM), microscopios electrónicos de transmisión (TEM), microscopios de emisión de campo (FEM) , y para la más alta resolución, cristalografía de rayos X.
El nanoanálisis realmente despegó con la invención de la cristalografía de rayos X en 1914. La primera sustancia química cuya estructura atómica fue fotografiada fue la sal de mesa, NaCl. La cristalografía de rayos X no produce una imagen exacta del objeto bajo nanoanálisis; en cambio, refleja los rayos X (que tienen longitudes de onda diminutas) de un cristal y se registra un patrón de difracción, similar a lo que se ve cuando alguien sostiene un cristal. a la luz y observa cómo se refleja la luz. A medida que el cristal gira lentamente, se sigue registrando el patrón de difracción y, mediante sofisticadas técnicas matemáticas, el investigador puede extrapolar la estructura atómica del cristal.
El nanoanálisis se ha utilizado para una variedad de propósitos desde que se descubrió por primera vez. La cristalografía de rayos X se ha utilizado para obtener imágenes de la estructura de cientos de miles de compuestos, desde los cristales monoatómicos más simples hasta proteínas complejas. Watson y Crick utilizaron datos de cristalografía de rayos X para formular su hipótesis sobre la estructura de doble hélice del ADN en 1953.
El nanoanálisis puede ser un desafío porque muchas técnicas de imágenes a nanoescala son tan sensibles que la muestra tiene que ser atómicamente perfecta para que la imagen salga bien. Por lo tanto, la parte más difícil de obtener imágenes de una muestra es encontrar una buena.
El nanoanálisis se ha utilizado para mostrar cómo la estructura a nanoescala de un material puede alterar sus propiedades a macroescala. Por ejemplo, ciertos materiales con estructuras repetitivas a nanoescala, llamados metamateriales, tienen propiedades ópticas o eléctricas inusuales. El nácar, que se encuentra en las ostras, y ciertos tipos de alas de mariposa tienen una hermosa apariencia translúcida debido a las regularidades en su estructura a nanoescala. Sin el nanoanálisis, nunca sabríamos el mecanismo detrás de esto.