p O silício é o carro-chefe da indústria eletrônica, servindo como o material de base para os minúsculos transistores que possibilitam que os relógios digitais funcionem e os computadores calculem. Agora os cientistas conseguiram criar silício quase atomicamente plano, da orientação usada pela indústria eletrônica, em uma reação à temperatura ambiente. O silício plano pode um dia servir de base para novos sensores biológicos e químicos. Os pesquisadores apresentarão seus trabalhos no 59º Simpósio e Exposição Internacional AVS, realizada de 28 de outubro a 2 de novembro em Tampa, Flórida p "Em essência, fizemos superfícies de silicone perfeitas em um copo, "diz a líder da equipe Melissa Hines, um químico na Universidade Cornell. Os pesquisadores já haviam feito silício perfeitamente plano antes, mas o trabalho anterior se concentrou em superfícies de silício cortadas ao longo de um plano do cristal que não é usado na indústria eletrônica. A equipe de Hines criou as superfícies planas ao longo da orientação do cristal padrão da indústria.

p A criação da primeira superfície quase atomicamente plana da equipe foi uma surpresa. Acreditava-se amplamente que o processo de dissolução que a equipe usou para limpar o silício deixou-o áspero, superfícies esburacadas. Hines estava trabalhando em um artigo de revisão e pediu a um de seus alunos de graduação para tirar uma foto da superfície usando um instrumento chamado microscópio de tunelamento de varredura (STM), que pode criar imagens de superfícies com detalhes de nível atômico. "Quando olhamos para a superfície, percebemos inesperadamente, 'Ei, isso realmente parece muito plano, '", Diz Hines.

p As imagens do microscópio mostraram uma superfície com fileiras alternadas de um único átomo. Usando as ferramentas adicionais de simulações de computador e espectroscopia de infravermelho, os pesquisadores determinaram que os átomos de silício nas linhas estavam ligados a átomos de hidrogênio que agiam como uma cera, evitando que a superfície reaja mais uma vez que foi colocada no ar. "O que isso significa é que se você pegar esta superfície perfeitamente plana, puxe-o para fora dos reagentes aquosos, e enxágue, você pode deixá-lo espalhado no ar ambiente por cerca de 10-20 minutos sem que ele comece a reagir, "diz Hines." Se você tivesse me dito como um estudante de graduação que você poderia ter uma superfície limpa que poderia ficar no ar por 10 minutos, Eu teria pensado que você estava louco. "

p A equipe acredita que parte da razão de suas superfícies de silício serem tão planas é que eles mergulham as bolachas dentro e fora da solução aproximadamente a cada 15 segundos, evitando que bolhas da reação se acumulem e causem corrosão desigual. Contudo, eles também dão crédito às imagens STM por ajudá-los a perceber como as superfícies eram planas. A equipe construiu as informações das imagens usando simulações de computador e outras ferramentas para revelar as etapas exatas da reação química que ocorreram na solução. "Experimentalmente, este é um experimento muito simples:você pega um pedaço de silício, você o agita em um copo com solução, e então você o puxa e olha para ele. Para ser honesto, não há razão para pensar que a Bell Labs não criou uma superfície tão boa quanto a nossa há vinte anos, mas eles não olharam para isso com o STM, então eles não sabiam, "diz Hines.

p A equipe de Hines agora está trabalhando na adição de moléculas ao atomicamente liso, superfície de silício terminada em hidrogênio na esperança de construir novos sensores químicos ou biológicos. "Neste ponto, Eu não posso te dizer exatamente como vamos conseguir isso, mas temos resultados promissores e esperamos poder relatar mais em breve, "diz Hines.