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Técnica de Gravura Simples para Criação de Nanoestruturas Esquerdas e Direitas

Estruturas que podem ser os parafusos mais pequenos do mundo foram fabricadas por pesquisadores da Agência de Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A * STAR), em Cingapura.


A equipe criou nanofios de prata de 10 micrômetros, 80 nanômetros de diâmetro e cinco lados. As estruturas foram ligadas a um substrato de silício e depois colocadas numa solução de nitreto de prata em etileno glicol a 80 graus Celsius durante 20 minutos. A amostra foi então enxaguada limpa e o processo repetido cinco vezes.

Jun Wei, do Instituto A * STAR de Tecnologia de Manufatura e colaboradores do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, Universidade Tecnológica de Nanyang e Universidade Tecnológica de Nanjing na China, desenvolveram um método mais simples que usa técnicas de para converter um nanofio reto Em um parafuso.

A equipe criou nanofios de prata de 10 micrômetros, 80 nanômetros de diâmetro e cinco lados. As estruturas foram ligadas a um substrato de silício e depois colocadas numa solução de nitreto de prata em etileno glicol a 80 graus Celsius durante 20 minutos. A amostra foi então enxaguada limpa e o processo repetido cinco vezes.

Quando os fios resultantes foram visualizados utilizando um a equipe observou sulcos lisos e ranhuras reminiscentes de roscas de parafuso. Curiosamente, tal estrutura não era evidente quando se utilizou um ataque de uma única etapa.

Gravura normalmente funciona ao longo de direções cristalográficas específicas, levando a estruturas simétricas, de modo que a equipe queria saber como equivalente facetas de cristal poderia ser gravado de forma anisotrópica. Eles propõem que este modo de gravura incomum pode começar com a criação de poços nos limites entre as cinco regiões cristalográficas que compõem o nanofio pentagonal. Estes poços fundem-se em um ângulo, conduzido pela propensão para minimizar a energia de superfície, e assim criar cumes e ranhuras que espiralam ao redor do nanofio.

"Este ataque químico seletivo é impulsionado por uma velocidade de ataque mais rápida em alguns locais de defeito no nanofio de prata", diz Wei. "Assim, podemos converter uma estrutura regular em não-simétrica."

Tais nanoestruturas quiral têm uma área de superfície muito maior do que um nanofio reto de tamanho semelhante. Isso os torna potencialmente úteis para detectar aplicações. "Esperamos usar os nanoscrews na fabricação de sensores e condutores transparentes", diz Wei.

Os pesquisadores afiliados à A * STAR que contribuem para esta pesquisa são do Instituto de Tecnologia de Manufatura de Cingapura e do Instituto de Pesquisa e Engenharia de Materiais.

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