Nevidljiva tinta čuva tajnu čišćih nanokristala
Po svojoj prirodi, nanotehnologija je premalena da bismo je vidjeli golim okom. Unatoč tome, kemičari su pronašli način kako bi je učinili još manje primjetnom stvaranjem nanoskopskog oblika "nevidljive tinte". Ali ne zbog tajnih poruka unutar laboratorija, kaže Hubertus Marbach sa sveučilišta Erlangen-Nürnberg u Njemačkoj. Umjesto toga, tehnika nudi način uzgoja nanokristala mnogo veće čistoće od dosadašnjih.
Marbach i njegovi kolege koristili su elektronski snop za uklanjanje iona kisika iz poluvodičke pločice silicij oksida, ostavljajući nanoskopska udubljenja na površini. Proces praktički ne ostavlja vidljive tragove. No ta udubljenja olakšavaju kemijske reakcije, tako da se skrivena poruka napisana na poluvodičku pločicu uz pomoć elektronskog snopa kasnije može otkriti tako da se preko površine pusti plin željezo pentakarbonil. Plin reagira na udubljenja stvaranjem ugljičnog monoksida, ostavljajući čvrste i reflektirajuće nanokristale željeza učvršćene na površinu.
Elektronski snopovi se već koriste u komercijalne svrhe za taloženje nanokristala. U poluvodičkoj industriji, na primjer, tehnologija se koristi za popravak grešaka u litografskim maskama koje se koriste za stvaranje integriranih krugova. "To je višemilijunski posao", kaže Marbach. Tradicionalno to uključuje usmjeravanje elektronskih snopova izravno na molekule poput onih željezo pentakarbonila, prisiljavajući ih da se raspadnu u nanokristale željeza, koji se drže za površinu.
Dok to omogućuje kontrolirani rast nanokristala, grub proces može dovesti do razine nečistoće ugljika i kisika i do 60 posto unutar kristala, kaže Marbach. Koristeći novu tehniku, kristali se sastoje od više od 95 posto željeza. "Umjesto korištenja grubog pristupa kako bismo uništili molekule željezo pentakarbonila, naš je nježniji", kaže Marbach, jer se molekule raspadaju isključivo na kemijskoj bazi. "To je dobra tehnika", kaže Russell Cowburn s Kraljevskog Sveučilišta u Londonu. Problem s postojećim taloženjem pomoću elektronskog snopa je taj što kvaliteta nije dobra, a to utječe na svojstva nanokristala. » Potraži više...