p Uma equipe de cientistas da Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) desenvolveu um novo método de limpeza mecânica para superfícies em nanoescala. A técnica remove com sucesso até mesmo os menores contaminantes até a escala atômica, alcançando um nível de limpeza sem precedentes. Os resultados deste estudo liderado pelo Prof. Dr. Erdmann Spiecker do Departamento de Ciência de Materiais da FAU foram agora publicados na prestigiosa revista. Nature Communications . p A menor vassoura do mundo

p A inspiração para a técnica foi tirada da vida cotidiana, já que limpar com uma vassoura funciona de maneira semelhante. Claro, em nanoescala em vez de usar uma vassoura inteira, apenas uma única cerda na forma de uma ponta de metal muito pequena é usada. Essa 'cerda' é pressionada contra uma superfície e movida para frente e para trás em um movimento de varredura. 'É realmente surpreendentemente semelhante a uma vassoura normal, 'diz o Prof. Spiecker, Cadeira de Pesquisa em Micro e Nanoestrutura. 'Uma vassoura remove partículas soltas, como poeira ou migalhas de pão, e não é diferente na nanoescala. ' Contudo, em pequenas escalas, a vassoura não é controlada manualmente, mas, em vez disso, por um joystick que controla um pequeno motor piezoelétrico. Além disso, microscópios eletrônicos poderosos são usados ​​para monitorar e controlar o processo de limpeza em tempo real.

p Limpando a janela mais fina do mundo

p Ao limpar o grafeno, a equipe conseguiu aplicar sua técnica ao material mais fino que existe, já que o grafeno é feito de uma única camada atômica de carbono. 'Um grande desafio foi limpar o grafeno de ambos os lados, semelhante a limpar um painel de janela, 'diz Peter Schweizer, um associado de pesquisa na cadeira de pesquisa de micro e nanoestrutura, que realizou os experimentos delicados com seu colega Christian Dolle. 'Com nossos microscópios eletrônicos, sempre temos que examinar o material. De outra forma, é impossível revelar a estrutura atômica. ' O grafeno é conhecido por sua resistência mecânica. No entanto, é altamente surpreendente que uma camada monoatômica possa sobreviver às altas forças mecânicas de um procedimento de limpeza sem ser danificada. 'Quando contamos a nossos colegas sobre isso, eles não acreditaram em nós, 'acrescenta o Prof. Spiecker.

p Nano-poeira:nada fica limpo para sempre

p Ter superfícies atomicamente limpas permitiu aos autores deste estudo explorar também as origens e os mecanismos de recontaminação em nanoescala. Deixar uma amostra limpa no ar leva ao rápido acúmulo de poeira em sua superfície. 'Isso realmente não é surpreendente, pois estamos todos muito familiarizados com a poeira que se acumula em nossas casas. Não há razão para que isso seja diferente na nanoescala, 'diz o Prof. Spiecker. Além da contaminação aérea, a equipe também encontrou uma prevalência de difusão de superfície quando um espécime limpo é colocado em um ambiente de vácuo, um fenômeno freqüentemente encontrado em experimentos científicos.

p Montagem molecular

p Finalmente, a equipe de pesquisa usou as superfícies atomicamente limpas como base para a montagem direcionada de uma camada atomicamente fina de blocos de construção moleculares. Moléculas de porfirina sintetizadas no Departamento de Química foram aplicadas às superfícies limpas e soldadas no lugar por um feixe de elétrons de alta potência. O resultado foi uma monocamada semelhante ao grafeno com estrutura nanocristalina.