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  • La nueva técnica de creación de patrones produce una reproducción fiel de imágenes en escala de grises hasta un nivel micrométrico

    Una micrografía electrónica de barrido de la imagen de "Lena". © 2011 Sociedad Americana de Vacío

    En su conferencia de 1959 Hay mucho espacio en la parte inferior, el físico estadounidense Richard Feynman hizo la pregunta:"¿Por qué no podemos escribir los 24 volúmenes completos de la Encyclopaedia Britannica en la cabeza de un alfiler?". Los científicos han logrado grandes avances en el campo naciente de la nanotecnología, y entre ellos, la lectura y escritura de características a escala atómica.

    Técnicas actuales para modelar características a escala atómica, sin embargo, se han visto limitados por su capacidad para replicar colores o información en escala de grises. Joel Yang, del Instituto de Investigación e Ingeniería de Materiales A * STAR, y sus colaboradores han desarrollado una técnica de creación de patrones que produce una reproducción fiel de imágenes en escala de grises con una precisión de hasta decenas de micrómetros.

    Las técnicas convencionales de micropatrones suelen basarse en la impresión de medios tonos, por lo que el brillo de la imagen se genera variando la densidad de elementos monocromáticos. La técnica de Yang considera estos elementos como "nanopostes", postes de solo diez nanómetros de tamaño, que están dispuestos en uno de los 17 patrones o "sombras" posibles. Luego produce reproducciones fieles de imágenes en escala de grises utilizando estos 17 tonos en la mano.

    Como prueba de principio, los investigadores replicaron los patrones de una imagen de prueba (en la foto) en un área de 40 micrómetros cuadrados. En la región más densa, la separación entre puntos individuales era de apenas 10 nanómetros.

    La técnica de medios tonos se había utilizado antes para crear micrografías ópticas en escala de grises. Sin embargo, Yang y sus colegas ahora han llevado el enfoque al ámbito de la microscopía electrónica:“Nuestra técnica utiliza un método de litografía por haz de electrones con una de las mejores resoluciones, permitiéndonos crear imágenes en escala de grises altamente miniaturizadas, ”Explica Yang. "El método debería ser útil para crear imágenes que se puedan ver con un microscopio óptico y puede abrir nuevas vías para agregar colores a las imágenes".

    Yang y su equipo imaginaron varios usos de las imágenes miniaturizadas, por ejemplo, en funciones anti-falsificación para dispositivos nanofotónicos. “Pero sobre todo, estas son imágenes impactantes, ”Dice Yang. En efecto, una de las imágenes, una miniaturización de 4000 veces del mezzotint Dewdrop de M. C. Escher, ganó el Gran Premio del año pasado de la Conferencia Internacional sobre Electrones, Ion, y conferencia sobre tecnología y nanofabricación de haces de fotones (EIPBN). "Ganar ese premio fue una experiencia emocionante, especialmente porque fue presentado por una comunidad de expertos en nanofabricación", dice Yang. "Quien mire lo suficiente en la pantalla de un microscopio electrónico de barrido apreciará la intriga y la belleza estética de estas micrografías. Es raro ver una imagen de microscopio electrónico de barrido de una persona fotorrealista mirándote desde el nanomundo. "


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