Nova tecnologia de microscopia de raios-X para ver os aspectos químicos e físicos dos materiais
p R. A nova patente inclui um NANOrotator compacto programável que permite a fabricação de pontas “inteligentes”. B. Pontas coaxiais "inteligentes" servem como novos detectores de raios-X, mostrado antes (à esquerda) e depois da nanofabricação (à direita). Crédito:Laboratório Nacional de Argonne
p Uma nova patente abre um caminho para uma maneira de determinar simultaneamente a estrutura física e composição química de materiais próximos ao nível atômico usando uma combinação de técnicas de microscopia. p Fontes de luz síncrotron são usadas para caracterização de materiais na física da matéria condensada, Ciência de materiais, química, biologia, e ciência da energia. Contudo, mesmo com o melhor microscópio de raios-X síncrotron disponível até o momento, a imagem química direta não pode ser alcançada abaixo de um limite espacial de cerca de 10 nanômetros. Agora, cientistas podem quimicamente fazer impressões digitais de superfícies para potencialmente superar essa limitação espacial e abrir novas rotas para desenvolver a próxima geração de materiais.
p A compreensão abrangente de sistemas em nanoescala requer ferramentas com a capacidade de resolver estruturas nanométricas, bem como a observação direta da composição química e propriedades magnéticas. Os métodos de microscopia de raios-X fornecem a sensibilidade química e magnética desejada, mas a resolução espacial, ou a capacidade de "ver" estruturas minúsculas, é limitado.
p Por outro lado, a microscopia de tunelamento de varredura (STM) atinge a alta resolução espacial necessária; Contudo, tem uma desvantagem fundamental - é quimicamente cego. Agora, cientistas do Laboratório Nacional de Argonne do Departamento de Energia dos EUA desenvolveram uma nova tecnologia que combina os poderosos recursos de análise de raios-x e STM. Este objetivo de longa data tornou-se realidade através do desenvolvimento de sondas multicamadas coaxiais nanofabricadas "inteligentes" que funcionam como detectores no microscópio, bem como um nanomanipulador programável para fabricá-los.
p Avançar, um filtro eletrônico especializado foi inventado que permite aos cientistas obter simultaneamente informações topográficas e químicas nas superfícies, dando a impressão digital química do material ao mesmo tempo em que fornece uma detalhada, imagem clara da estrutura física. Os pesquisadores esperam que a nova patente acabe possibilitando o estudo da eletrônica, químico, e propriedades magnéticas em átomos individuais.