Scienziati dell'Università Friedrich-Schiller di Jena (Germania) sono riusciti a migliorare un processo di fabbricazione per le punte delle sonde per microscopia a forza atomica (AFM).

La microscopia a forza atomica è in grado di scansionare le superfici in modo che anche le più piccole nano strutture diventino visibili. La conoscenza di queste strutture è ad esempio importante per lo sviluppo di nuovi materiali e sistemi di trasporto per le sostanze attive. La dimensione della sonda è molto importante per la qualità dell'immagine in quanto limita le dimensioni che possono essere visualizzate:più piccola è la sonda, più piccole sono le strutture che vengono rivelate.

I nanotubi di carbonio dovrebbero essere un materiale superiore per il miglioramento di tali sonde di scansione. Però, è difficile fissarli su sonde di scansione, che ne limita l'uso pratico.

I chimici dell'Università Friedrich-Schiller di Jena hanno trovato un modo per superare questi problemi. Il team di ricerca del Prof. Dr. Ulrich S. Schubert è riuscito a sviluppare un nuovo tipo di processo che consente la crescita di nanotubi di carbonio sulla sonda di scansione vera e propria. Queste scoperte innovative sono pubblicate nel Nano lettere e sono disponibili online.

Per questo processo gli scienziati di Jena stanno usando la radiazione a microonde per una crescita delicata ma molto rapida dei nanotubi. La crescita inizia a piccole particelle di cobalto, che vengono ripresi con l'aiuto della punta dell'AFM. "Le particelle metalliche si riscaldano fortemente nel microonde e raggiungono una temperatura sufficiente per convertire il vapore di alcol in carbonio. Il processo di riscaldamento funziona in modo simile come un cucchiaio dimenticato nel microonde della cucina che assorbe anche la radiazione del microonde in modo molto efficace, " spiega Tamara Druzhinina del team di ricerca di Schubert. "I nanotubi di carbonio possono essere coltivati ​​molto rapidamente grazie alle condizioni speciali all'interno del microonde che possono generare una pressione fino a 20 bar" aggiunge la sua collega Dr. Stephanie Hoeppener.

Il chimico di Jena Prof. Schubert sottolinea i vantaggi pratici del processo:"Il metodo che abbiamo sviluppato può potenzialmente portare a una tecnologia di produzione molto efficiente in termini di costi, ad esempio sonde ad alta risoluzione per la microscopia a scansione a forza. Queste sono già disponibili sul mercato ma sono molto costosi a 350 Euro ciascuno Con il processo possiamo raggiungere un livello di prezzo, ciò giustificherebbe l'uso di tali punte anche solo per misurazioni di routine."