Cualquier cocinero sabe que si la masa se pega a la sartén depende de lo que ocurre en la frontera entre dos medios. Para los metales fundidos, esa frontera permaneció invisible durante mucho tiempo: las temperaturas superiores a 200 °C impedían ver átomos individuales. Ahora, ingenieros japoneses han construido un microscopio de fuerza atómica que funciona como un dedo ultrarrápido: palpa la superficie caliente cientos de veces por segundo y no llega a calentarse.
El secreto está en dos trucos. Primero, la aguja de escaneo se montó sobre un marco ligero que vibra a 7 kilohercios en dirección lateral y casi 30 kilohercios en vertical, como un diapasón que evita que la mano tiemble. Segundo, la señal de la aguja se procesa de otra manera: en lugar de seguir lentamente la frecuencia de oscilación, se usa una recepción de banda ancha que capta los cambios 4 veces más rápido. Juntos, estos trucos eliminan la vibración térmica, el principal enemigo de la imagen atómica.
En las imágenes de la interfaz entre galio fundido y la aleación de platino con galio a 210 °C se ve una red atómica oblicua con un patrón adicional, una superestructura. Antes de calentar, la misma muestra mostraba una red rectangular simple. Esto significa que la alta temperatura hizo que los átomos de la superficie se reordenaran: encontraron una nueva posición más favorable junto al fundido.
Este microscopio abre el camino para estudiar las interfaces entre metales líquidos y sólidos en condiciones reales. Es necesario para la soldadura de microchips, la fundición a presión y la creación de catalizadores a partir de metales líquidos, en todos los casos donde importa la estructura de las primeras capas atómicas.
El galio es uno de los pocos metales que se derrite en la mano: su punto de fusión es de solo 29,8 °C. Sin embargo, hierve a 2204 °C, por lo que en estado fundido se puede calentar mucho.