Metais amorfos revolucionam fabricação de nanomáquinas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 19/02/2009

Nanopeças produzidas com moldes feitos com metais amorfos. As dimensões das peças variam de 13 nanômetros até vários milímetros.
[Imagem: Kumar/Schroers(Yale)]

Engenheiros criaram um processo que poderá revolucionar a fabricação de nanomáquinas e qualquer outra estrutura em nanoescala, desde memórias de computador até sensores biomédicos para uso no interior do corpo humano.

Metal amorfo

A chave da descoberta é um novo tipo de metal, chamado de metal amorfo. O material pode ser moldado como plástico mas é mais durável do que o silício ou o aço.

Fabricar estruturas em escala nanoscópica não é uma tarefa fácil. Enquanto não se desenvolvem técnicas mais robustas para a fabricação de baixo para cima, molécula por molécula, a saída poderia ser fabricar estas estruturas usando moldes.

Moldes de silício e aço

Contudo, enquanto o silício produz moldes com precisão suficiente para a fabricação de peças em escala nanométrica, eles são pouco duráveis, tornando-se inadequados para produções em larga escala.

Os metais, por sua vez, embora sejam mais fortes e resistentes, possuem granulometrias em sua estrutura atômica que os torna inadequados para produzir peças com a precisão exigida pela nanotecnologia.

Vidros metálicos

É aí que entram os metais amorfos, também conhecidos como vidros metálicos ou BMGs (Bulk Metallic Glasses). Ao contrário dos metais normais, eles não formam estruturas cristalinas em sua rede atômica quando eles são esfriados rapidamente.

Ainda que pareçam sólidos aos sentidos, suas propriedades internas os colocam mais próximos de um líquido de baixíssima viscosidade do que de um sólido tradicional, cristalino.

"Nós finalmente domamos as propriedades incomuns desses materiais para transformar tanto o processo de fazer moldes quanto a produção das peças," diz o engenheiro Jan Schroers, da Universidade de Yale. "Este progresso tem o potencial para substituir vários passos da litografia na produção de chips de computador."

Interação atômica

O uso de metais amorfos permite a produção de moldes mais duráveis do que os de silício, sem a limitação de precisão de detalhes das peças apresentadas pelos moldes metálicos.

Outro fator importante neste desenvolvimento foi o tratamento das superfícies dos moldes de metais amorfos para tirar vantagem de uma interação favorável com os átomos do material que se sendo moldado, facilitando tanto a ocupação integral de todos os detalhes do molde quanto a posterior liberação da peça produzida.

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