Nanofios luminescentes geram laser e luz para iluminar nanomundo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/05/2006

No reino da nanotecnologia, a luz poderá ter um papel tão importante quanto em nosso mundo macro. No interior de um microlaboratório ("lab-on- a-chip"), por exemplo, ela poderá ser utilizada para identificar agentes químicos e biomoléculas.

Poderá servir também para iluminar objetos de dimensões menores do que é possível com os melhores microscópios atuais. Ou ainda servir como ferramentas ultra-precisas para cirurgias a laser e para a fabricação de componentes eletrônicos.

Antes, porém, é necessário fabricar fontes de luz de nanodimensões. É o que estão fazendo os cientistas do laboratório NIST, dos Estados Unidos. Eles estão utilizando nanofios feitos com materiais semicondutores para fabricar protótipos de fontes de raios-laser e de LEDs com abertura de emissão de apenas 100 nanômetros de diâmetro. Isso é 50 vezes menor do que o que se dispõe hoje.

Os nanofios, feitos de ligas de nitreto de gálio, são fabricados átomo por átomo, no interior de câmaras de alto vácuo. A técnica utilizada nessa fabricação não utiliza catalisadores metálicos, o que melhora a luminescência dos cristais - a estrutura interna - dos nanofios.

Os nanofios têm entre 30 e 500 nanômetros de diâmetro e até 12 micrômetros de comprimento. Quando excitados por um laser ou por uma corrente elétrica, esses minúsculos fios emitem um intenso brilho na faixa visível ou ultravioleta do espectro eletromagnético, dependendo da composição da liga com que foram fabricados.

Mesmo sendo fabricados sobre um substrato de silício, os nanofios podem ser deslocados para outros substratos, como a safira, e organizados com o auxílio de campos elétricos. Desta forma, eles estão sendo utilizados para a construção de LEDs (diodos emissores de luz), transistores de efeito de campo (FETs) e estruturas em "ponte", que poderão ser úteis na fabricação de sensores e nanoressonadores mecânicos.