p A água é o componente chave em um processo da Rice University para criar padrões de fios metálicos e semicondutores com menos de 10 nanômetros de largura. p A técnica do laboratório Rice do químico James Tour baseia-se na descoberta de que o menisco - a superfície curvilínea da água em sua borda - pode ser uma máscara eficaz para fazer nanofios.

p A equipe do Rice do Tour e os alunos de pós-graduação Vera Abramova e Alexander Slesarev já fabricaram nanofios de silício com 6 a 16 nanômetros de largura, dióxido de silício, ouro, cromo, tungstênio, titânio, dióxido de titânio e alumínio. Eles também fizeram estruturas transversais de nanofios condutores de um ou mais dos materiais.

p Um artigo sobre sua técnica, chamada litografia de máscara de menisco, foi publicado online pela revista American Chemical Society Nano Letras .

p O processo é promissor para a indústria de semicondutores, pois busca tornar os circuitos cada vez menores. A fabricação de circuitos integrados de última geração permite fios de sinal que se aproximam de 10 nanômetros, visível apenas com microscópios poderosos. Esses são os caminhos que conectam os bilhões de transistores em dispositivos eletrônicos modernos.

p "Isso pode ter enormes ramificações para a produção de chips, uma vez que os fios são facilmente fabricados em tamanhos abaixo de 10 nanômetros, "Tour disse sobre o processo do arroz." Não há outra maneira no mundo de fazer isso em massa em uma superfície. "

p As abordagens atuais para fazer esses fios minúsculos seguem vários caminhos. Litografia, o método padrão para gravar circuitos integrados, está se aproximando dos limites físicos de sua capacidade de reduzi-los ainda mais. A síntese em massa de nanofios semicondutores e metálicos também é possível, mas os fios são difíceis de posicionar em circuitos integrados.

p A tendência da água de aderir a superfícies passou de um aborrecimento a uma vantagem quando os pesquisadores do Rice descobriram que podiam usá-la como uma máscara para fazer padrões. As moléculas de água se reúnem sempre que um padrão elevado se junta ao material alvo e forma um menisco curvo criado pela tensão superficial da água.

p O processo de máscara meniscal envolve adicionar e remover materiais em uma sequência que, em última análise, deixa um menisco cobrindo o fio e escalando a parede lateral de uma máscara de metal sacrificial que, quando gravado, deixa o nanofio sozinho.

p Tour disse que o processo deve funcionar com tecnologia de fabricação moderna, sem modificações nos equipamentos existentes e com mudanças mínimas nos protocolos de fabricação. Não são necessárias novas ferramentas ou materiais.

p Tour é o T.T. e W.F. Chao Chair in Chemistry, bem como professor de ciência de materiais e nanoengenharia e de ciência da computação e membro do Instituto Richard E. Smalley de Nanoscale Science and Technology de Rice.

p O Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea apoiou a pesquisa.