Así como las fotografías de paisajes tomadas con luz de ángulo bajo acentúan dramáticamente los sutiles surcos y montículos, depositar vapores metálicos en ángulos de mirada convierte una superficie rugosa en nanoestructuras asombrosas con una amplia gama de propiedades potenciales.
Por décadas, La deposición de vapor ha sido una técnica estándar para crear circuitos microelectrónicos modernos. Pero casi todos los esfuerzos de la industria se han dedicado a hacer que las estructuras sean lo más planas y lisas posible. En lugar de colocar fuentes de metal en la posición del mediodía utilizada para hacer estructuras sin rasgos, Daniel Gall del Instituto Politécnico Rensselaer es uno de las varias docenas de líderes de investigación que los colocan en ángulos muy estrechos, similares a la iluminación del amanecer o el atardecer. Los átomos de metal luego golpean principalmente cualquier punto alto en la superficie del objetivo. La deposición continua crea un bosque de nanobarras, en lugar de películas planas, ya que cada varilla en crecimiento ensombrece un volumen detrás de ella. Comenzar con un sustrato estampado produce una matriz regular de columnas a nanoescala, como rascacielos en el centro de Manhattan.
Gall describe su investigación hoy en el AVS 57th International Symposium &Exhibition, que se lleva a cabo esta semana en el Centro de Convenciones de Albuquerque en Nuevo México.
En su charla, Gall revela una nueva teoría que predice cómo la temperatura de deposición y la difusión afectan los diámetros de las nanovarillas.
"Los átomos que se mueven por difusión superficial suelen suavizar la superficie, ", Dice Gall." La sombra atómica provoca los efectos opuestos, haciendo la superficie rugosa. La deposición en ángulo de mirada extiende los efectos de sombreado a temperaturas más altas, que conducen a nanobarras de mayor diámetro ".
También ilustra su presentación con imágenes de una variedad de nanoestructuras creadas en su laboratorio, incluyendo medias lunas de formas curiosas hechas cuando comenzó con un patrón de esferas autoensambladas.
Las aplicaciones futuras para estructuras de nanobarras como las de Gall incluyen nanosensores, elementos ópticos, cátodos de pilas de combustible y contactos eléctricos para amortiguar la expansión térmica.
