p (PhysOrg.com) - Cientistas do Naval Research Laboratory e da University of Illinois-Urbana Champaign relataram recentemente uma nova técnica para escrever diretamente compostos de nanopartículas e polímeros. p Nos últimos anos, assistimos a avanços significativos nas propriedades alcançadas por ambos os materiais, e assim os pesquisadores começaram a misturar esses materiais em nanocompósitos que acessam as propriedades de ambos os materiais. Formar esses nanocompósitos em estruturas tem sido complicado, pois cada nanocompósito exigiria um conjunto específico de solventes ou um revestimento de superfície específico. Para resolver este problema, a equipe NRL e UIUC desenvolveu um meio genérico para depositar muitos nanocompósitos em superfícies múltiplas com precisão em nanoescala. Nanopartículas de metal que estavam conduzindo, minúsculas nanopartículas magnéticas, e nanopartículas que brilhavam, foram todos depositados usando esta técnica.

p A técnica se baseia em trabalhos anteriores usando sondas de microscopia de força atômica (AFM) como canetas para produzir padrões em escala nanométrica. A mistura de polímero-nanocompósito é revestida na sonda. Quando a sonda é aquecida, ele atua como um ferro de solda em miniatura para depositar o nanocompósito. "Esta técnica simplifica muito a deposição de nanocompósitos, "disse Paul E. Sheehan, chefe da Seção de Nanociência de Superfície e Tecnologia de Sensores da NRL em Washington, D.C. "Você não precisa mais passar meio ano aprimorando a química da superfície ou do nanocompósito para obter a deposição."

p A técnica também resolve um problema comum ao depositar materiais moles como polímeros e nanocompósitos. Os solventes e procedimentos de padronização para depositar materiais macios podem danificar qualquer material macio já depositado. Consequentemente, pode ser muito difícil depositar muitos desses materiais diferentes. "Nossa capacidade de controlar fontes de calor em escala nanométrica permite o processamento térmico local desses nanocompósitos, "diz William King, Kritzer Faculty Scholar no Departamento de Ciência Mecânica e Engenharia da University of Illinois Urbana-Champaign. Isso abre uma porta para a escrita direta de estruturas altamente complexas.

p Embora as nanopartículas estivessem tipicamente dispersas em todo o nanocompósito, os pesquisadores descobriram que, ajustando a química das nanopartículas, eles poderiam forçar o alinhamento das nanopartículas. "Com a química certa, as forças no polímero guiarão as nanopartículas em linhas finas. "Linhas de nanopartículas com menos de 10 nm de largura foram escritas, mais restrito do que qualquer outra técnica de gravação direta. A cadeia de nanopartículas magnéticas deve ser útil para estudar as interações magnéticas nas escalas menores. "Combinando com nossa técnica nanolitográfica, essas minúsculas nanoestruturas magnéticas podem ser adicionadas aos dispositivos eletrônicos ou MEMS atuais para aprimorar suas capacidades." diz Woo Kyung Lee. "Essas capacidades e as de outros nanocompósitos podem encontrar novas aplicações de microeletrônica a dispositivos biomédicos."

p A técnica foi publicada em 13 de janeiro, 2010, no jornal Nano Letras . A pesquisa foi patrocinada pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA).