p (Phys.org) —A escrita em escala nanométrica oferece uma maneira confiável de registrar informações em densidades extremamente altas, tornando-o uma ferramenta promissora para padronizar nanoestruturas para uma variedade de aplicações eletrônicas. Em um estudo recente, os cientistas demonstraram uma maneira simples, mas eficaz, de escrever e desenhar em nanoescala usando um feixe de elétrons para quebrar seletivamente os átomos de carbono no grafeno de camada única. p Os pesquisadores, Wei Zhang e Luise Theil Kuhn na Universidade Técnica da Dinamarca em Roskilde, Dinamarca; e Qiang Zhang e Meng-Qiang Zhao na Universidade Tsinghua em Pequim, China, publicaram seu estudo sobre o uso de tinta eletrônica para escrever em papel grafeno em uma edição recente da Nanotecnologia .

p "A capacidade de registrar informações está diretamente relacionada ao processo da civilização humana desde os tempos antigos, "Wei Zhang disse Phys.org . “Papel e tinta são os dois fatores essenciais para registrar a história. Atualmente, a comunicação de informações avançou em uma escala sem precedentes. "

p Escrita em nanoescala, que é essencialmente a manipulação da matéria em nanoescala, já foi amplamente explorado. Os métodos atuais podem ser classificados em dois grupos:litografia (top down), que imprime um padrão pré-fabricado em um substrato, mas restringiu a resolução; e auto-montagem (de baixo para cima), que manipula átomos ou moléculas individualmente, mas enfrenta desafios com controlabilidade.

p Aqui em, os pesquisadores propuseram um método de combinação baseado em ambos os tipos de métodos para superar as dificuldades de cada um, que eles demonstraram no "papel mais fino do mundo":o grafeno.

p "A ascensão do grafeno exige ampla atenção, "Qiang Zhang disse." Uma característica distinta é sua planura, o que oferece a oportunidade perfeita para ser considerado o papel mais fino. Para escrever diretamente neste papel fino final, a tinta adequada deve ser encontrada. Em pequena escala, normalmente em nanoescala, o candidato a tinta deve atender à qualificação como escrita de alta resolução e função de visualização. Portanto, elétrons de alta energia em um microscópio eletrônico de transmissão (TEM) são a melhor escolha. O feixe de elétrons pode ser manipulado como tinta para escrita direta, mas é por si invisível. "

p Como explicam os pesquisadores, os átomos de carbono no grafeno são sensíveis a uma variedade de efeitos de irradiação. Aqui, um feixe de elétrons de 300 keV foi usado para quebrar as ligações carbono-carbono locais em grafeno de camada única. Quando os laços se quebram, átomos de carbono são lançados, resultando em ligações pendentes que são livres para atrair novas espécies de carbono do vácuo e na superfície do grafeno. Essas novas espécies de carbono amorfo são absorvidas pelas ligações pendentes para estabilizar a borda, formando apenas ao longo da direção de varredura do feixe de elétrons.

p "Nosso trabalho demonstra a viabilidade de escrever padrões diretamente no material mais fino, grafeno, em um estilo controlável por posição e tamanho por meio da manipulação de elétrons, "Wei Zhang disse.

p Esta técnica oferece boa controlabilidade e alta resolução. Os pesquisadores demonstraram um tamanho de fonte (definido pela largura das linhas) tão baixo quanto 2-3 nm. Além disso, o grafeno preservou sua morfologia após o processo de escrita. Com essas vantagens, os pesquisadores esperam que a nova técnica de escrita em nanoescala seja útil para futuras aplicações em nanoeletrônica e escrita em nanoescala, como circuitos emergentes de grafeno em microescala.

p No futuro, se houver mais financiamento disponível, os pesquisadores esperam melhorar a resolução e a eficiência dessa técnica de escrita em nanoescala.

p "Uma escrita mais complexa pode ser alcançada combinando design de forma predefinida no software, "Qiang Zhang disse." Um objetivo final é conseguir uma escrita em escala atômica com facilidade e precisão para o projeto de circuitos eletrônicos. " p © 2013 Phys.org. Todos os direitos reservados.