A nova técnica de padronização produz uma reprodução fiel de imagens em tons de cinza até o nível do micrômetro
p Uma micrografia eletrônica de varredura da imagem 'Lena'. © 2011 American Vacuum Society
p Em sua palestra de 1959, Há muito espaço no fundo, o físico norte-americano Richard Feynman fez a pergunta:“Por que não podemos escrever os 24 volumes inteiros da Enciclopédia Britânica na cabeça de um alfinete?” Desde então, os cientistas fizeram grandes avanços no campo nascente da nanotecnologia - e entre eles, a leitura e escrita de recursos em escala atômica. p Técnicas atuais para padronizar recursos em escala atômica, Contudo, foram limitados por sua capacidade de replicar cores ou informações em tons de cinza. Joel Yang, do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, e colegas de trabalho desenvolveram agora uma técnica de padronização que produz uma reprodução fiel de imagens em tons de cinza com precisão de dezenas de micrômetros.
p As técnicas convencionais de micro-padronização geralmente se baseiam na impressão de meio-tom, em que o brilho da imagem é gerado pela variação da densidade dos elementos monocromáticos. A técnica de Yang considera esses elementos como "nanoposts" - postes de apenas dez nanômetros de tamanho - que são organizados em um dos 17 padrões ou "tonalidades" possíveis. Em seguida, ele produz reproduções fiéis de imagens em tons de cinza usando esses 17 tons à mão.
p Como prova de princípio, os pesquisadores replicaram os padrões de uma imagem de teste (foto) em uma área de 40 micrômetros quadrados. Na região mais densa, a separação entre os pontos individuais era de apenas 10 nanômetros.
p A técnica de meio-tom já havia sido usada antes para criar micrografias ópticas em tons de cinza. Contudo, Yang e seus colegas agora empurraram a abordagem para o reino da microscopia eletrônica:“Nossa técnica utiliza um método de litografia por feixe de elétrons com uma das melhores resoluções, nos permitindo criar imagens em tons de cinza altamente miniaturizadas, ”Explica Yang. “O método deve ser útil para criar imagens que podem ser vistas em um microscópio óptico e pode abrir novos caminhos para adicionar cores às imagens.”
p Yang e sua equipe imaginaram vários usos das imagens miniaturizadas, por exemplo, em recursos anti-falsificação para dispositivos nanofotônicos. “Mas acima de tudo, essas são imagens impressionantes, ”Diz Yang. De fato, uma das imagens - uma miniaturização de 4.000 vezes do mezzotint Dewdrop de M. C. Escher - ganhou o Grande Prêmio do ano passado da Conferência Internacional sobre Elétron, Íon, e conferência Photon Beam Technology and Nanofabrication (EIPBN). "Ganhar esse prêmio foi uma experiência emocionante, especialmente porque foi apresentado por uma comunidade de especialistas em nanofabricação", disse Yang. "Alguém que olha o suficiente para a tela de um microscópio eletrônico de varredura apreciaria a intriga e a beleza estética dessas micrografias. É raro ver uma imagem de microscópio eletrônico de varredura de uma pessoa foto-realista olhando para você do nanomundo. "