p Tudo começa com uma única estrutura de octaedro, então, após quatro iterações, já existem 625 deles. Cada iteração cria um novo octaedro em cada vértice. O resultado é uma fascinante construção fractal 3D em micro e nanoescala, adequado, por exemplo para filtros de alto desempenho. Pesquisadores do Instituto de Nanotecnologia MESA + da Universidade de Twente apresentam esta invenção no Journal of Micromechanics and Microengineering . p Uma figura geométrica pode se repetir ad infinitum em um fractal. Conforme você aumenta o zoom, continua vendo a mesma estrutura. A grande vantagem de um fractal tridimensional é que a área de superfície efetiva aumenta a cada diminuição e ao mesmo tempo o espaço é usado ao máximo. No caso dos octaedros, a estrutura final não é muito maior do que o octaedro original, mas a área de superfície efetiva cresceu um fator de 6,5. O menor octaedro tem 300 nanômetros de tamanho, com pequenos orifícios nos vértices de 100 nanômetros de diâmetro. 625 desses nanoporos em uma pequena área podem criar um filtro altamente eficaz com resistência ao fluxo muito baixa, por exemplo. O octaedro também pode ser usado como minúsculas gaiolas para conter células vivas e examinar suas interações com células em octaedros vizinhos. E o que acontece se você direcionar a luz para a estrutura? As possibilidades são inúmeras.

p Litografia de canto

p Para criar a estrutura tridimensional repetitiva, os pesquisadores usam uma tecnologia que eles próprios desenvolveram, conhecido como 'litografia de canto'. Primeiro, uma forma de pirâmide é gravada em silício, em seguida, uma fina camada de nitreto de silício é aplicada. Isso é removido, deixando uma pequena quantidade de nitreto de silício nos vértices, uma espécie de plugue. Isso também é removido para que mais corrosão possa ocorrer através do orifício assim criado. A estrutura octogonal 3D se forma por si mesma ao longo dos planos cristalinos do silício por 'autoalinhamento'.

p O nitreto de silício é novamente aplicado a cada vértice e o processo é repetido. A nova estrutura se desdobra automaticamente em cada direção, com o tamanho do novo octaedro dependendo do tempo de gravação. A estrutura, portanto, se desenvolve de micrômetros a nanômetros. Uma das grandes vantagens é que nenhuma tecnologia complexa é necessária para fazer os poros um por um, por exemplo. Milhões de fractais podem ser criados em paralelo em um wafer, cada um com 625 poros. Mais de quatro iterações podem ser empregadas, mas isso exige muito da tecnologia e da precisão do processo de gravação.

p A pesquisa foi conduzida pelo Grupo de Ciência e Tecnologia de Transdutores do Instituto MESA + de Nanotecnologia da Universidade de Twente.

p O artigo, 'Fabricação de estruturas fractais 3D usando corrosão anisotrópica em nanoescala de silício cristalino único' por Erwin Berenschot, Henri Jansen e Niels Tas, está na capa da edição de maio da Journal of Micromechanics and Microengineering .