p A microscopia de força atômica (AFM) é uma técnica que permite aos pesquisadores analisar superfícies em escala atômica, e é baseado em um conceito surpreendentemente simples:uma ponta afiada em um cantilever "detecta" a topografia das amostras. p Embora essa técnica tenha sido usada com sucesso por mais de 30 anos, e você pode comprar facilmente sondas microusinadas padrão para experimentos, pontas de tamanho padrão nem sempre são exatamente o que você precisa. Os pesquisadores freqüentemente desejam pontas com um design exclusivo - uma forma específica de ápice da ponta ou pontas extremamente longas que podem atingir o fundo de valas profundas. É possível preparar pontas não padronizadas por meio de microusinagem, mas geralmente é caro.

p Mas agora, um grupo de pesquisadores do Karlsruhe Institute of Technology (KIT) relatou que desenvolveram um método para adaptar dicas para aplicações específicas por meio de gravação direta a laser 3-D com base na polimerização de dois fótons que aparecerá na capa esta semana em Cartas de Física Aplicada .

p A polimerização de dois fótons é um processo de impressão 3-D que fornece estruturação com resolução extremamente alta. Envolve o uso de um laser de femtossegundo infravermelho fortemente focado para expor um material fotorresiste curável com luz ultravioleta, que causa a adsorção de dois fótons que, por sua vez, desencadeia uma reação de polimerização. Desta maneira, partes desenhadas livremente podem ser escritas exatamente no lugar de seu propósito - até mesmo objetos em nanoescala, como pontas de AFM em cantiléveres.

p "Este conceito não é novo na escala macroscópica:você pode projetar livremente qualquer forma com seu computador e imprimi-la em 3-D, "explicou Hendrik Hölscher, chefe do grupo de tecnologias de sonda de digitalização no KIT. "Mas na nanoescala, esta abordagem é complexa. Para escrever nossas dicas, aplicamos polimerização de dois fótons com uma configuração experimental, recentemente desenvolvido no KIT, que agora está disponível na empresa iniciante Nanoscribe GmbH. "

p Pontas com raios tão pequenos quanto 25 nanômetros - cerca de 3, 000 vezes menor que o diâmetro de um cabelo humano - e formas arbitrárias podem ser fixadas em cantiléveres microusinados de formato convencional, de acordo com o grupo. As medições de varredura de longo prazo mostram baixas taxas de desgaste que demonstram a confiabilidade dessas pontas. "Também pudemos provar que o espectro de ressonância da sonda pode ser ajustado para aplicações de multifrequência adicionando estruturas de reforço ao cantilever, "Hölscher disse.

p O principal significado do trabalho do grupo é que a capacidade de projetar pontas ou sondas ideais abre a porta para infinitas opções de análise de amostras - com resolução bastante aprimorada.

p "Espera-se que a escrita de peças por meio de impressão 3-D se torne um grande negócio em escala macroscópica, "disse ele." Mas fiquei surpreso ao ver como funciona bem em nanoescala, também. Quando nosso grupo começou com este projeto, tentamos esticar continuamente os limites da tecnologia ... mas Ph.D. os alunos Philipp-Immanuel Dietrich e Gerald Göring continuaram voltando do laboratório com novos resultados de sucesso. "

p Quanto a futuras aplicações de curto prazo, a polimerização de dois fótons se tornará amplamente disponível para pesquisadores de nanotecnologia. "Esperamos que outros grupos que trabalham na área de digitalização de métodos de sondagem possam tirar proveito de nossa abordagem o mais rápido possível, "Hölscher observou." Pode até se tornar um negócio na Internet que permite que você projete e solicite sondas AFM pela web. "

p O grupo vai "continuar a otimizar" sua abordagem, Hölscher disse, e aplicá-lo a projetos de pesquisa que vão da biomimética à óptica e fotônica.