(Phys.org) —Uma das inovações mais promissoras da nanotecnologia tem sido a capacidade de realizar nanofabricação rápida usando pontas em escala nanométrica. A velocidade de fabricação pode ser dramaticamente aumentada com o uso de calor. Sabe-se que alta velocidade e alta temperatura degradam a ponta ... até agora.

"O processamento térmico é amplamente utilizado na fabricação, "de acordo com William King, Professor da Faculdade de Engenharia Bliss da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. "Temos trabalhado para reduzir o processamento térmico à escala nanométrica, onde podemos usar uma fonte de calor em escala nanométrica para adicionar ou remover material, ou induzir uma reação física ou química. "

Um dos principais desafios tem sido a confiabilidade das pontas em escala nanométrica, especialmente com a realização de nano-escrita no disco, superfícies semicondutoras. Agora, pesquisadores da Universidade de Illinois, Universidade da Pensilvânia, e Advanced Diamond Technologies Inc., criaram um novo tipo de nano-ponta para processamento térmico, que é inteiramente feito de diamante.

"A extremidade da ponta de diamante tem 10 nm de tamanho, "King explicou." Não só a ponta pode ser usada para processamento térmico em escala nanométrica, mas é extremamente resistente ao desgaste. "

Os resultados da pesquisa são relatados no artigo, "Ponta de diamante ultranocristalino integrada em um cantilever de microscópio de força atômica aquecido, "que aparece no jornal Nanotecnologia . O estudo mostra como a ponta de diamante de 10 nm faz a varredura em contato com uma superfície a uma distância de mais de 1,2 metros, e as experiências essencialmente não se desgastam nessa distância.

"A distância de varredura é igual a 100 milhões de vezes o tamanho da ponta, "disse o Rei." Isso é o equivalente a uma pessoa caminhando ao redor da circunferência da Terra quatro vezes, e fazendo isso sem desgaste mensurável. "

"A robustez dessas sondas baseadas em diamante sob tais condições adversas - altas temperaturas e tensões em um ambiente oxidante - é bastante notável e excede qualquer coisa que já vi com outras sondas AFM, "disse Robert Carpick, professor de engenharia mecânica e mecânica aplicada na Universidade da Pensilvânia e co-autor do estudo. "Este nível de durabilidade combinado com a multifuncionalidade de uma sonda térmica realmente abre novas aplicações para o AFM."

"Estamos satisfeitos com os resultados, pois eles comprovam mais uma vez a superioridade das pontas de diamante em relação a quaisquer outros tipos de pontas de sonda quando se trata de baixo desgaste e resistência a ambientes agressivos, "disse Nicolaie Moldovan, cientista da Advanced Diamond Technologies e co-autor do estudo.