p (PhysOrg.com) - Um pouco de zinco pode causar muitos danos ao grafeno. Os pesquisadores da Rice University tiraram vantagem disso para criar litografia de camada atômica única. p O laboratório do químico James Tour, do Rice, relatou esta semana na revista Science que pulverizar zinco em grafeno multicamadas permitiu à equipe remover uma única camada de cada vez, sem perturbar as camadas abaixo.

p A descoberta pode ser útil para os pesquisadores explorarem as propriedades elétricas do grafeno para novas gerações de microcircuitos e outros dispositivos baseados em grafeno. Grafeno, a forma de carbono com um átomo de espessura, ganhou seus descobridores o mais recente Prêmio Nobel de Física.

p Os pesquisadores criaram um tabuleiro de xadrez de grafeno removendo camadas horizontais e verticais para criar um padrão tridimensional.

p Eles também imprimiram uma micro coruja, Mascote do arroz, cerca de 15 milionésimos de um metro de largura.

p "A remoção de uma única folha de grafeno ou óxido de grafeno foi uma surpresa, "disse Tour, Rice's T.T. e W.F. Chao Chair em Química, bem como professor de engenharia mecânica e ciência dos materiais e de ciência da computação. "Achamos que várias camadas seriam removidas por este protocolo, mas ver uma única camada removida é um daqueles eventos emocionantes na ciência em que a natureza nos dá muito mais do que esperávamos. "

p Tour disse que a capacidade de remover camadas únicas de grafeno de maneira controlada "oferece o nível mais preciso de padronização de dispositivos já conhecido, ou para ser conhecido, onde temos a resolução de um único átomo na dimensão vertical. Este será para sempre o limite do padrão vertical - chegamos ao fundo da escala. "

p Ayrat Dimiev, um cientista de pós-doutorado no laboratório do Tour, descobriram a técnica e descobriram por que o grafeno é tão passível de padronização. Ele cuspiu zinco em óxido de grafeno e outras variantes criadas por meio de conversão química, deposição química de vapor e micromecanicamente (método da "fita adesiva"). Banhar o grafeno em ácido clorídrico diluído remove o grafeno onde quer que o zinco o toque, deixando as camadas abaixo intactas. O grafeno foi então enxaguado com água e seco em uma corrente de nitrogênio.

p Para a coruja, Dimiev cortou um estêncil em PMMA com um feixe de elétrons e o colocou sobre óxido de grafeno. Ele espalhou zinco através do estêncil e, em seguida, lavou o zinco com ácido clorídrico diluído, deixando a coruja embutida para trás.

p O grafeno pulverizado com alumínio mostrou efeitos semelhantes. Mas quando Dimiev tentou aplicar zinco por evaporação térmica, o grafeno permaneceu intacto.

p A investigação da superfície pulverizada antes de aplicar a lavagem ácida revelou que os metais formaram defeitos no grafeno, quebrando laços com a folha ao redor como um cortador de arame. Sputtering zinco, alumínio, ouro e cobre produziram efeitos semelhantes, embora o zinco fosse o melhor em fornecer o padrão desejado.

p Os pesquisadores conseguiram criar uma linha de 100 nanômetros em uma folha de grafeno, o que sugere que o único limite horizontal para a resolução do processo é a resolução do método de padronização de metal.

p "O próximo passo será controlar o padrão horizontal com precisão semelhante ao que alcançamos na dimensão vertical, "Tour disse." Então não há mais espaço na parte inferior em qualquer dimensão, pelo menos se chamarmos átomos únicos de nosso ponto final - o que é, para fins práticos. "