Novo processo permite a fabricação de nano-máquinas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/02/2004

Cientistas da empresa japonesa NTT criaram um novo método de fabricação que permite a criação de nanoestruturas tridimensionais, minúsculas máquinas cujos tamanhos são medidos em nanômetros (um bilionésimo de metro). A empresa criou o menor globo terrestre do mundo utilizando seu novo processo de nanofabricação 3D.

O novo processo é baseado na litografia por feixe de elétrons, já largamente utilizada para a fabricação de padrões 2D nos chips eletrônicos. Mas a fabricação de estruturas 3D tem sido até agora baseada na utilização de sistemas microeletromecânicos (MEMS). O problema é que a fabricação dos MEMS utiliza feixes óticos ou de raios-X, o que limita seu tamanho mínimo à resolução do equipamento, isto é, ao comprimento de onda das luzes utilizadas, que se situam na ordem de um micrômetro.

A nova técnica desenvolvida pela NTT utiliza um drive especial para girar o material sendo trabalhado. Além disso, a nanolitografia utilizada alcança uma resolução de apenas 10 nanômetros, 100 vezes maior do que as técnicas que utilizam raios-X ou feixes óticos. Isto permite a fabricação relativamente rápida de peças 3D.

Uma técnica chave para a viabilização do novo processo é a capacidade de girar a amostra 3D de forma que todas as suas faces possam ser expostas ao feixe de elétrons. Para isso, os engenheiros desenvolveram um sistema de rotação de dois eixos que pode ser inserido no equipamento de litografia. O sistema é capaz de girar o material em 360º no eixo R e 45º no eixo T, com uma precisão de 0,1º .

O menor globo do mundo, mostrado na foto, foi feito desenhando-se um mapa do mundo em uma micro-esfera feita de resina. O nano-globo tem um diâmetro de 60 micrômetros e o menor padrão do desenho tem 10 nanômetros de comprimento. Para se ter uma idéia da precisão, esse padrão tem resolução equivalente a cerca de 2 quilômetros em relação à Terra.