Nanotecnologia

Movendo átomos

Movendo átomos

Cientistas da Universidade de Osaka (Japão) conseguiram manipular um único átomo de uma superfície de silício, utilizando um Microscópio de Força Atômica (AFM) em baixa temperatura.

Além de ser o primeiro experimento a conseguir o feito com a utilização de um AFM, o novo método funciona em materiais não condutores.

Microscópio de tunelamento

Em 1989, cientistas da IBM utilizaram um outro tipo de microscópio, o microscópio de tunelamento (STM), para escrever as letras "I-B-M" utilizando 35 átomos de xenon colocados sobre uma superfície de níquel.

O microscópio de tunelamento é utilizado para gerar uma imagem topográfica de uma superfície, com a resolução de um átomo. Ou seja, ele é capaz de "fotografar" os átomos de uma superfície.

O STM funciona com a aplicação de uma tensão em uma agulha microscópica e fazendo-se esta agulha deslizar ao longo da superfície que se deseja "fotografar", sem tocá-la. A imagem é gerada através do mapeamento da corrente gerada entre os átomos da superfície e a agulha. Alterando-se a corrente aplicada sobre a agulha, consegue-se movimentar os átomos.

Microscópio de força atômica

O microscópio de força atômica (AFM) utilizado pelos cientistas japoneses, por sua vez, mede as forças mecânicas entre a agulha e os átomos, podendo, desta forma, funcionar em materiais não condutores.

A experiência, publicada no periódico Physical Review Letters, não deixou margens a dúvidas: os cientistas partiram de um padrão de 7 x 7 átomos de silício. Retiraram um átomo do meio da matriz e depois o recolocaram no lugar. O estudo é assinado pelos pesquisadores Noriaki Oyabu, Oscar Custance, Insook Yi, Yasuhiro Sugawara e Seizo Morita.

A forte ação de repulsão química entre os átomos de silício e os átomos da agulha do microscópio leva à remoção do átomo de sua posição de equilíbrio na superfície do material, sem a perturbação dos átomos vizinhos. Ao perder suas ligações com os vizinhos, o átomo fixa-se na ponta da agulha.

O mesmo processo é utilizado para a recolocação daquele único átomo na posição desejada, apenas pressionando-se a agulha contra o material, o que faz com que o átomo refaça suas ligações químicas.

O que distingue o novo procedimento é que ele se vale de processos puramente mecânicos, sem a necessidade de aplicação de qualquer tensão na agulha.





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