Técnica de micro-estampagem de metais revoluciona microfabricação

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/03/2007

Nanomáquinas, nanoestruturas, nanofios, nanorobôs. O prefixo nano, assim como o micro, está por toda parte. O que nem sempre nos damos conta é da dificuldade de se construir essas estruturas. Não existem técnicas e equipamentos de alta produtividade que permitam construir automaticamente peças tão pequenas.

Esta é uma das principais razões pelas quais os sistemas microeletromecânicos (MEMS) e nanoeletromecânicos (NEMS) estão demorando tanto para chegar ao mercado. Eles já são capazes de fazer coisas estupendas, mas fabricá-los é ainda um processo lento, tedioso e, portanto, caro.

É por isso que destacamos nesta semana esse alfabeto, escrito com letras metálicas que medem 1,8 micrômetro de altura por 1,5 micrômetro de largura. A espessura das linhas que compõem as letras é de 200 nanômetros.

Já vimos antes exemplos de construção de letras e pequenos símbolos até mesmo com átomos e moléculas. A construção com átomos, contudo, é um processo demorado e tedioso, feito com microscópios eletrônicos de última geração, nos quais cada átomo ou molécula é movido individualmente. É impensável sua utilização em larga escala. Mas aqui é bem diferente: trata-se de uma técnica que pode ser utilizada em uma escala muito mais ampla.

Micro-alfabeto

O alfabeto, que está invertido porque foi construído como um molde, foi produzido por meio de uma nova técnica desenvolvida pela equipe do professor Nicholas Fang, da Universidade de Urbana-Champaign, Estados Unidos. A técnica consiste em uma estampagem metálica de estado sólido utilizando líquidos super-iônicos, que funciona a temperatura ambiente.

O processo é o inverso daquele que ocorre no interior das pilhas e baterias que utilizam eletrólitos sólidos. Esses eletrólitos são condutores iônicos nos quais a carga elétrica não é transportada por elétrons, mas por íons - átomos que apresentam uma falta ou um excesso de elétrons. Nesse processo ocorre também uma transferência de massa, que é apenas um sub-produto indesejado do transporte de cargas elétricas.

Na nova técnica de fabricação de microestruturas, o mesmo processo é utilizado com vistas ao transporte de massa. Por decorrência, ocorre também um transporte de cargas elétricas, não de todo indesejado, porque os cientistas utilizam essa energia para monitorar o processo de transporte de massa que lhes interessa.

Os pesquisadores afirmam que também o campo da óptica de sub-comprimentos de onda, envolvendo os plasmons, deverá ter um grande impulso com a nova técnica, já que esse campo de pesquisas emergente depende de estruturas metálicas muito pequenas para tirar partido do movimento dos plasmons, quasi-partículas que navegam sobre a superfície de metais e que já foram notícias várias vezes aqui no IT.

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