Mekkora egy atom tömege? Ennek meghatározásához először is meg kell ismerkednünk a legkisebb jelenleg használatos tömegegységgel, a yoctogramm-mal, amely a gramm kvadrilliomod része (10ˆ-24 g). Ilyen nagyságrendekben már nincs az a hagyományos rendszerű mérleg, amely segíthetne a mérésben, így a kutatók más megoldást kerestek: nanocsövekre helyezik a mérendő objektumot, és a csövek a részecske vagy molekula tömegétől függően más frekvencián rezegnek. Mostanáig 100 yoctogramm volt a legkisebb tömeg, amelyet ez az érzékeny szenzor még érzékelni tudott.
A Katalán Nanotechnológiai Intézet kutatója Adrian Bachtold és kollégái tovább finomítottak a rendszer érzékenységén azzal, hogy rövid nanocsöveket használtak. A mérőműszert vákuumban és nagyon alacsony hőmérsékleten használják, hogy a környezet egyéb atomjai ne zavarják meg a mérési eredményeket. A mérés megkezdése előtt ideiglenesen megemelték a hőmérsékletet, hogy biztosítsák: semmilyen kósza atom nem kapcsolódott a nanocsövekhez.
A szenzor egy 150 nanométer hosszú szén nanocső, amely egy rést hidal át, és akár egy gitárhúr, nagyon magas frekvencián rezeg (kb. 2 GHz). A kutatók a kezdeti frekvenciát összevetik azzal a frenkvenciával, amelyet a részecske vagy molekula jelenlétében mérnek, és ebből meg tudják határozni a hozzáadott tömeget.
Az új szenzor képes volt meghatározni egyetlen xenon atom tömegét yoctogrammos pontossággal, ami azt jelenti, hogy mostantól mérhetővé válnak akár egyetlen proton tömegéből (1,7 yg) adódó eltérések is. Vagyis a különböző elemek atomjai pusztán tömegük alapján elkülöníthetők és megkülönböztethetők lesznek. Az eljárás részeleteiről a Nature Nanotechnology oldalain számolnak be a kutatók.
