(Phys.org) —Una de las innovaciones más prometedoras de la nanotecnología ha sido la capacidad de realizar una nanofabricación rápida utilizando puntas a escala nanométrica. La velocidad de fabricación se puede aumentar drásticamente mediante el uso de calor. Se sabe que la alta velocidad y la alta temperatura degradan la punta ... hasta ahora.

"El procesamiento térmico se utiliza ampliamente en la fabricación, "según William King, el profesor de Bliss de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. "Hemos estado trabajando para reducir el procesamiento térmico a la escala nanométrica, donde podemos usar una fuente de calor a escala nanométrica para agregar o quitar material, o inducir una reacción física o química ".

Uno de los desafíos clave ha sido la confiabilidad de las puntas a escala nanométrica, especialmente al realizar nanoescritura en disco duro, Superficies semiconductoras. Ahora, investigadores de la Universidad de Illinois, Universidad de Pennsylvania, y Advanced Diamond Technologies Inc., han creado un nuevo tipo de nanopunta para procesamiento térmico, que está hecho completamente de diamante.

"El extremo de la punta de diamante tiene un tamaño de 10 nm, "King explicó." No solo se puede utilizar la punta para el procesamiento térmico a escala nanométrica, pero es extremadamente resistente al desgaste ".

Los resultados de la investigación se informan en el artículo, "Punta de diamante ultraanocristalino integrada en un voladizo de microscopio de fuerza atómica calentado, "que aparece en la revista Nanotecnología . El estudio muestra cómo la punta de diamante de 10 nm escanea en contacto con una superficie a una distancia de más de 1,2 metros, y esencialmente no experimenta desgaste a esa distancia.

"La distancia de escaneo es igual a 100 millones de veces el tamaño de la punta, "dijo King." Eso es el equivalente a una persona que camina alrededor de la circunferencia de la tierra cuatro veces, y hacerlo sin un desgaste mensurable ".

"La robustez de estas sondas basadas en diamantes en condiciones tan duras (altas temperaturas y tensiones en un entorno oxidante) es bastante notable y supera todo lo que he visto con otras sondas AFM, "dijo Robert Carpick, profesor de ingeniería mecánica y mecánica aplicada en la Universidad de Pennsylvania y coautor del estudio. "Este nivel de durabilidad combinado con la multifuncionalidad de una sonda térmica realmente abre nuevas aplicaciones para el AFM".

"Estamos satisfechos con los resultados, ya que demuestran una vez más la superioridad de las puntas de diamante sobre cualquier otro tipo de puntas de sonda cuando se trata de bajo desgaste y resistencia a entornos hostiles". "dijo Nicolaie Moldovan, científico de Advanced Diamond Technologies y coautor del estudio.