Instantâneos de um filme PEEM (campo de visão de 150 mícrons, fótons de 4,9 eV) de gotículas Ge-Pt. Os segmentos de reta ilustram a evolução das posições do centro de gravidade, coordenadas ( x , y ) em mícrons, das gotículas eutéticas marcadas por círculos coloridos na imagem no canto superior esquerdo. Os pontos brancos são gotículas menores (diâmetro <4 μm), que são imóveis. Suas posições são usadas para calibrar o movimento translacional da superfície abaixo da objetiva. Acima de T C , as gotas maiores movem-se em direção ao ponto de temperatura mais alta. O sistema experimental é realizado através de uma trajetória de temperatura especificada na Fig. 2. Em x =190 μm a gota ciano é impedida por uma imóvel e em x =310 μm as gotículas azuis e amarelas se fundem e continuam como um novo entidade. Crédito:Cartas de revisão física (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.106201 Atualmente, muitas (nano)estruturas crescem em camadas, umas sobre as outras, mas a sua ordenação à escala atómica está geralmente longe de ser perfeita. Pesquisadores da Universidade de Twente buscaram uma melhor compreensão desses processos que podem eventualmente levar a uma nanotecnologia menor, mais rápida e melhor em geral e, em uma primeira observação mundial, descobriram a pré-solidificação na mistura de gotículas. Recentemente, eles publicaram essas descobertas interessantes na revista Physical Review Letters .
As gotículas são compostas por uma mistura dos metais platina e germânio e se movem sobre um substrato aquecido em direção à fonte de calor. Mas assim que a temperatura diminui, as gotículas iniciam seu comportamento único. Como os esquiadores profissionais, eles mudam repentinamente de direção e fazem um slalom.
“Usando um microscópio eletrônico de fotoemissão, conseguimos filmar o esqui e mostrar todo o processo de solidificação”, explica Arie van Houselt, autor correspondente da publicação. Um vídeo do comportamento do esqui. Filmado com microscopia eletrônica de fotoemissão, a duração total é de 2.000 segundos, o campo de visão é de 150 μm. Crédito:Universidade de Twente As gotículas de esqui se formam em temperaturas surpreendentemente altas. “Isso acontece noventa graus acima do ponto eutético, que é a temperatura na qual esse tipo de mistura congela. As gotículas não se solidificam de uma só vez. Primeiro elas se alongam e depois o processo de solidificação começa na parte inferior. o substrato", explica Van Houselt.
Esta primeira camada sólida também explica o esqui. Quando o material solidifica, ele ganha uma nanoestrutura que funciona como uma grade sobre a qual a gota pode se mover. A nanoestrutura diminui a resistência das gotículas em outra direção. As gotas aproveitam essa resistência reduzida e fazem uma curva acentuada. Eles começam a se mover nessa direção. Crédito:Universidade de Twente Esta exibição notável não é apenas um desempenho divertido em nanoescala. As condições sob as quais essas gotículas exibem sua extraordinária esquiabilidade são próximas às encontradas no crescimento de muitas (nano)estruturas, como nanofios e germaneno. Van Houselt afirma:"Descobertas como esta fornecem insights inestimáveis sobre os mecanismos dessas transformações, abrindo potencialmente as portas para a criação de chips de computador perfeitamente projetados."
Mais informações: Bene Poelsema et al, Presolidification in Eutectic Droplets, Physical Review Letters (2023). DOI:10.1103/PhysRevLett.131.106201 Informações do diário: Cartas de revisão física
