"Carimbo" nanotecnológico facilita fabricação em nanoescala

Cientistas da Universidade Penn State, Estados Unidos, criaram uma nova técnica, batizada de impressão por microdeslocamento, que permite a colocação precisa de moléculas durante a fabricação de componentes eletrônicos e sensores nanoscópicos. A nova técnica também amplia a variedade de moléculas que podem ser utilizadas na nanofabricação.

A impressão por microdeslocamento é baseada em um método já largamente utilizado, chamado impressão por microcontato - uma forma simples de fabricação de padrões químicos que não exige salas limpas ou outros tipos de ambientes especiais e caros. Os dois métodos envolvem a colocação da "tinta" - a solução de moléculas a ser aplicada - sobre uma superfície de borracha e depois aplicando-a sobre a superfície desejada, como se fosse um carimbo.

"O microdeslocamento nos dá mais controle sobre a precisão com a qual os padrões são colocados e retidos, e também nos permite controlar uma maior variedade de moléculas," explica o Dr. Paul S. Weiss, coordenador da pesquisa.

Uma das limitações da impressão por microcontato é que sua precisão é muito limitada nas bordas da aplicação, devido à tendência das moléculas se espalharem pela superfície - como se o carimbo ficasse borrado nas bordas. A nova técnica de microdeslocamento resolve este problema com a utilização de uma película monocamada auto-montante - uma única camada de moléculas esféricas de adamantanotiolato - que mantém as moléculas estampadas (a tinta do "carimbo") precisamente no lugar.

"Nós fabricamos as moléculas de adamantanotiolato para que elas tivessem uma ligação química fraca com a superfície, de forma que eles se soltem facilmente quando pressionadas por uma molécula de ligação mais forte," explica o Dr. Weiss. As moléculas da "tinta" substituem as moléculas de adamantanotiolato assim que tocam o filme monocamada, mas as moléculas ao redor permanecem ligadas à superfície, evitando que as moléculas aplicadas se espalhem.

A técnica também facilita o processo de fabricação, já que as camadas sucessivas de tinta, necessárias para se construir o componente eletrônico, irão deslocar ou não as moléculas já aplicadas, dependendo de sua força de ligação relativa com a superfície. Isso permite que as "carimbadas" sucessivas possam ser feitas sem a necessidade de um controle absoluto em sua precisão.

A pesquisa será publicada no exemplar de Setembro do periódico científico Nano Letters.