Nanotecnologia

Espelho para átomos é a superfície mais perfeita já construída pelo homem

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/09/2008

Espelho para átomos é a superfície mais perfeita já construída pelo homem
[Imagem: Advanced Materials]

Microscópios eletrônicos são capazes de ampliar imagens mais de 2 milhões de vezes, utilizando um feixe de elétrons extremamente focalizado. Isso é muito bom para amostras inertes, mas é suficiente para danificar a maioria das amostras biológicas.

Espelho para átomos

A saída é utilizar feixes de átomos de hélio, que possuem muito menos energia e, portanto, vão permitir a visualização de amostras vivas sem danificá-las. O problema é que essa técnica exige a construção de um espelho que seja capaz de refletir e focalizar os átomos de hélio. E essa não é uma tarefa fácil.

Agora, porém, a equipe do professor Amadeo Vázquez de Parga, da Universidade Autônoma de Madri, na Espanha, acredita ter encontrado a solução. Ele e seus colegas construíram a superfície mais perfeita já feita pelo homem, literalmente um espelho para átomos.

Combinando silício e metal

Há anos, diversos pesquisadores vinham tentando construir o espelho para átomos de hélio com silício e com metais. Lâminas finas de silício são fáceis de dobrar e formam facilmente o desenho convexo necessário para a focalização dos átomos - mas são muito ruins para refletir qualquer coisa e só 1% dos átomos de hélio ficam focalizados. Já os metais refletem bem, mas são difíceis de serem curvados com precisão nessas dimensões.

A equipe do Dr. Parga juntou as duas propostas, combinando silício e metal, depositando uma camada finíssima de chumbo sobre uma superfície de silício.

A temperatura é a chave

Parece simples demais, mas o problema é que esse processo não cria uma superfície lisa - o chumbo cria aglomerados que se transformam em saliências na superfície do material. A não ser que o chumbo seja depositado sob temperaturas entre -173 e -133°C, descobriram os pesquisadores espanhóis.

Sob temperaturas tão baixas, os cientistas acreditam que as propriedades quânticas dos elétrons no filme de chumbo sejam alteradas, modificando a forma como o chumbo se cristaliza. O resultado é uma película de chumbo de espessura homogênea e superfície extremamente lisa.

Curvando o espelho

Os primeiros protótipos conseguem focalizar 15% dos átomos de hélio em um feixe altamente concentrado, mas os pesquisadores afirmam que têm motivos para acreditar que essa proporção possa chegar aos 40%.

O próximo passo na pesquisa é desenvolver uma técnica para que a deposição precisa da camada de chumbo possa ser feita diretamente em uma superfície convexa de silício, para que o dispositivo possa ser utilizado em uma nova geração de microscópios eletrônicos.

Bibliografia:

A Quantum-Stabilized Mirror for Atoms (p NA)
Daniel Barredo, Fabian Calleja, Pablo Nieto, Juan José Hinarejos, Guillame Laurent, Amadeo L. Vázquez de Parga, Daniel Farías, Rodolfo Miranda
Advanced Materials
August 2008
Vol.: Online in advance of print
DOI: 10.1002/adma.200800866
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