Dimentica la frase, “sharp come una virata.”Ora, grazie alla nuova ricerca dell’Università di Alberta, l’espressione popolare potrebbe diventare” affilata come una singola punta di atomo formata dall’evaporazione del campo controllata dallo spazio chimicamente assistita.”Forse non rotola via la lingua con la stessa facilità, ma considerando che i ricercatori hanno creato l’oggetto più nitido mai realizzato, sarebbe accurato.
Gli scienziati, che lavorano presso l’Istituto nazionale di nanotecnologia del Consiglio nazionale delle ricerche presso l’U of A, hanno utilizzato un processo unico per rendere la punta più acuta mai conosciuta e hanno aperto le porte a una serie di possibilità. Tecnicamente parlando, sono stati in grado di rivestire gli atomi periferici vicino al picco con azoto, rendendolo un duro lavoro di verniciatura protettiva di un atomo di spessore.
“Quel rivestimento ha l’effetto di legare al suo posto la piccola piramide di atomi di metallo o Tungsteno”, ha detto il Dott. Robert Wolkow, professore di fisica presso la U di A e co-autore del documento di ricerca pubblicato sul Journal of Chemical Physics. “Una tale piramide appuntita di atomi di metallo normalmente si allontanerebbe spontaneamente. È come un mucchio di sabbia know sai che non puoi renderlo arbitrariamente appuntito. Se si tenta di accumulare più sabbia, scorre verso il basso e fa un mucchio più smussato. Gli atomi di metallo faranno la stessa cosa.”
Queste punte taglienti sono necessarie per entrare in contatto con metalli o semiconduttori, nonché per la manipolazione e l’esame di atomi, molecole e piccole particelle. Le punte ultrafine sono richieste per gli esperimenti futuri in cui i risultati dipendono direttamente dalla forma della punta.
I suggerimenti realizzati da Wolkow e dal team di ricerca-composto da Moh’d Rezeq e Jason Pitters di NINT-sono così stabili che resistono a circa 900 gradi Celsius. Sono così nitidi che sembrano finora servire come emettitori eccellenti di fasci di elettroni. “Le lenti in un microscopio elettronico funzionano più perfettamente se il fascio di elettroni proviene da un punto molto piccolo”, ha detto Wolkow. “Dal momento che abbiamo la più piccola fonte puntiforme di elettroni, pensiamo che saremo in grado di fare i migliori microscopi elettronici. Questa è speculazione, ma basata su un pensiero abbastanza convenzionale.
“Se questo funziona, e resta da dimostrare, sarebbe come prendere una macchina modesta e farla andare come una macchina da corsa semplicemente cambiando le sue candele. Prenderemmo un microscopio elettronico convenzionale, inseriremmo uno dei nostri suggerimenti come fonte di elettroni e renderemmo il microscopio immediatamente migliorato e capace di una risoluzione più fine.”
I microscopi elettronici consentono progressi in diverse aree. I problemi di ricerca che sono appena fuori portata oggi, ma che potrebbero essere resi accessibili dai progressi della microscopia elettronica includono studi sui piccoli pori che si formano nelle pareti delle nostre cellule e che sono centralmente importanti nella regolazione di tutti i processi vitali, nonché nuovi materiali nano-strutturati che sono ultraleggeri ma forti, consentendo un consumo energetico ridotto nei veicoli.
Wolkow si aspetta anche che le loro punte affilate consentano la caratterizzazione elettrica di oggetti estremamente piccoli, consentendo a loro volta di scoprire e testare nuovi concetti di dispositivi.