p A professora associada Latika Menon e seu laboratório usam técnicas macroscópicas para criar materiais nanscópicos. Crédito:Brooks Canaday
p Existem exemplos de arte imitando a natureza ao nosso redor - sejam os nenúfares em tons pastéis de Monet ou as formas marinhas de vidro soprado de Chihuly, a concepção humana dos fenômenos naturais deslumbra, mas nem sempre surpreende. p No entanto, quando a professora associada de física Latika Menon olhou sob o microscópio eletrônico no outono passado, ela descobriu exatamente o oposto. Em vez da arte imitar a natureza, ela encontrou a natureza imitando a arte.
p Menon cresceu na região oriental da Índia e estava vagamente familiarizado com uma dança cultural do estado ocidental de Rajasthan, conhecida como dança do pote Bhavai. Dançarinos ágeis balançam os quadris enquanto uma pilha alta de potes barrigudos se equilibra cuidadosamente no topo de suas cabeças. De volta ao laboratório no Nordeste, A equipe de Menon criou recentemente nanofios de nitreto de gálio, que tinha uma semelhança impressionante com aquela pilha de potes.
p O que mais, um associado de pesquisa de pós-doutorado no laboratório de Menon, Eugen Panaitescu, entrou na onda com uma referência de arte cultural própria. Panaitescu, que vem da Romênia, também viu a famosa Coluna infinita de seu país refletida nos nanofios. Dedicado aos heróis romenos caídos da Primeira Guerra Mundial, O monólito de Constantin Brancusi com 96 pés de altura é construído com 17 losangos tridimensionais, oscilando periodicamente de uma circunferência mais ampla para uma mais estreita.
p Mas os nanofios dos pesquisadores nordestinos não são apenas notáveis por seu apelo estético. O nitreto de gálio é usado em uma variedade de tecnologias, incluindo mais onipresente em diodos emissores de luz. O material também possui grande potencial para matrizes de células solares, semicondutores magnéticos, dispositivos de comunicação de alta frequência, e muitas outras coisas. Mas essas aplicações avançadas são restringidas por nossa capacidade limitada de controlar o crescimento do material em nanoescala.
p Dependendo do tamanho do catalisador de ouro usado para fazê-los, Os nanofios de Latika Menon exibirão sulcos periódicos que lembram motivos comuns na arte. Crédito:Latika Menon.
p A própria coisa que torna os nanofios de Menon bonitos representa um avanço em sua capacidade de processá-los para esses novos usos. Ela depositou em um substrato de silício pequenas gotículas de metal dourado líquido, que agem como catalisadores para capturar nitreto de gálio gasoso da atmosfera do sistema experimental. A rede de forças entre a pequena gota de ouro, o substrato sólido, e o gás faz com que o nanofio cresça em uma direção particular, ela explicou. Dependendo do tamanho do catalisador de ouro, ela pode criar fios que exibem serrilhas periódicas.
p "Primeiro tenta crescer para fora, mas isso dá ao ouro uma área de superfície maior, "ela disse." Então agora o fio é puxado para dentro, e então o ouro obtém uma área de superfície menor, portanto, ela cresce para fora novamente. "Esse crescimento para dentro e para fora se repetiu várias vezes para criar uma estrutura periódica quase 6 milhões de vezes menor do que a coluna sem fim e é significativamente mais promissor para seu uso em dispositivos avançados.
p "O fato de haver muito pouca implementação da tecnologia de nanofios em dispositivos eletrônicos ou ópticos se deve ao fato de que é muito difícil controlar sua forma e dimensões, "disse Menon. Mas agora que ela tem uma maneira muito simples de controlar o crescimento, a próxima etapa é controlar o tamanho da gota catalítica com a qual ela começa.
p Outra vantagem da abordagem de Menon é usar o que Panaitescu chamou de "técnicas macroscópicas" para criar materiais em nanoescala, tornando-o escalável e barato. "Nós apenas controlamos alguns parâmetros e depois deixamos, deixe-o fazer é coisa natural, "explicou Menon.