p Nesta época do ano, não é difícil imaginar o mundo enterrado sob um manto macio de neve. Uma mesa de piquenique em um gramado plano eventualmente desaparece enquanto trilhões de flocos de neve se acumulam em torno dela, uma folha cristalina obscurecendo os picos e vales normalmente visíveis de nosso mundo de verão. p É basicamente assim que os cientistas entendem a teoria clássica do crescimento cristalino. Os degraus de altura desaparecem gradualmente à medida que os átomos de um determinado material - seja neve, cobre ou alumínio - se acumulam em uma superfície e caem para alturas mais baixas para preencher as lacunas. O único problema com essa teoria é que ela se desintegra totalmente quando aplicada a situações extremamente pequenas, ou seja, a nanoescala.

p Hanchen Huang, professor e catedrático do Departamento de Engenharia Mecânica e Industrial, passou os últimos 10 anos revisando a teoria clássica do crescimento do cristal que explica suas observações de cristais nanorod. Seu trabalho conquistou o apoio contínuo dos EUA, Programa Básico de Ciência de Energia do Departamento de Energia.

p Nanorods são fibras minúsculas crescidas perpendicularmente a um substrato, cada um cerca de 100, 000 vezes mais fino que um cabelo humano. Passos de superfície, ou as pequenas variações na paisagem vertical desse substrato, determinar como as hastes crescerão.

p "Mesmo que alguns degraus da superfície estejam mais próximos e outros mais afastados no início, com o tempo, a teoria clássica prevê que eles se tornem mais equalizados, "Huang disse." Mas descobrimos que a teoria clássica perdeu um mecanismo de feedback positivo. "

p Este mecanismo, ele explicou, faz com que as etapas "agrupem, "tornando mais difícil para os átomos caírem de uma etapa superior para uma inferior. Então, em vez de preencher as lacunas de altura de uma superfície variável, átomos em um cristal nanorod localizam-se nos níveis mais elevados.

p "A região mais alta fica mais alta, "Huang disse." É como, se voce ja joga basquete, você sabe que os caras mais altos terão mais rebotes. "Isso é basicamente o que acontece com o crescimento do nanorod.

p A teoria de Huang, que foi publicado no jornal Cartas de revisão física este ano, representa a primeira vez que alguém forneceu uma estrutura teórica para compreender o crescimento do cristal de nanorod. "Muito dinheiro foi gasto nas últimas décadas em nanociência e nanotecnologia, "Huang disse." Mas só podemos transformar isso em aplicações do mundo real se entendermos a ciência. "

p De fato, sua contribuição para a compreensão da ciência permitiu a ele e seus colegas prever o menor tamanho possível para nanobastões de cobre e, então, sintetizá-los com sucesso. Não são apenas os menores nanobastões já produzidos, mas com a teoria de Huang ele pode dizer com segurança que eles são os menores nanobastões possíveis usando a deposição física de vapor.

p O material tem implicações importantes para aplicações comerciais, incluindo um tipo de cola metálica que pode fundir duas peças de metal em temperatura ambiente, no ambiente ambiente, e com muito pouca entrada de pressão. Esta tecnologia pode permitir a soldagem ambiente sem a necessidade de chumbo venenoso, e pode, portanto, ser extremamente valioso para a indústria de semicondutores, que permeia a sociedade por meio do uso onipresente de dispositivos portáteis e outros dispositivos de computador.