Gli scienziati dell'IBM Research – Laboratorio di Zurigo in collaborazione con l'ETH di Zurigo sono riusciti a posizionare i cosiddetti nanotubi — che misurano solo 25 per 80 nanometri — su una superficie in modo estremamente preciso e sistematico utilizzando uno speciale processo di orientamento e stampa su nanoscala. Per dimostrare che il loro metodo funziona, gli scienziati hanno costruito un Ampelmännchen in piedi e uno ambulante (pittogramma pedonale sui semafori) di nanotubi d'oro orientati selettivamente. Un'interessante applicazione di questo metodo potrebbe essere la messa a prova di contraffazione di oggetti di valore come orologi, gioielli o opere d'arte.
La rivista scientifica Materiali funzionali avanzati ha pubblicato un articolo che descrive questo lavoro nel numero del 22 febbraio 2012. I ricercatori hanno sviluppato un orientamento e un processo di stampa su nanoscala che consente loro di stampare qualsiasi modello arbitrario con una risoluzione di singole particelle. La pubblicazione descrive come questo metodo consente anche ai nanotubi oblunghi di essere orientati specificamente nella stessa direzione - longitudinalmente o trasversalmente - preservando le proprietà spesso uniche dei nanotubi.
Dottor Heiko Wolf, capo del team di progetto presso IBM Research – spiega Zurigo, "Usiamo la tensione superficiale dell'acqua e un modello di nanostruttura per orientare i nanotubi. Possono quindi essere trasferiti su una determinata superficie tramite un processo di nanostampa".
Tali nanotubi, che sono inferiori a 100 nanometri, spesso hanno proprietà uniche. Le particelle non sferiche sono interessanti perché certe proprietà possono essere sfruttate a seconda del loro orientamento. Per esempio, le proprietà ottiche dei nanotubi d'oro utilizzati in questi esperimenti possono essere mirate. Osservato attraverso un filtro di polarizzazione, il colore della luce cambia a seconda dell'orientamento dei tubi rispetto al filtro. In questo modo, gli scienziati sono riusciti a creare un Ampelmännchen rosso in piedi e uno verde che cammina dello stesso tipo di nanotubi, ma orientato in direzioni diverse. Misurando solo 60 micrometri, gli Ampelmännchen® sono circa 2500 volte più piccoli degli originali.
Processi adeguati per applicare un gran numero di nanostrutture o particelle funzionali alle superfici in modo efficiente e preciso sono essenziali per l'applicazione pratica di molte innovazioni nanotecnologiche. Questa sofisticata tecnica di stampa costituisce un metodo di fabbricazione versatile e potente che potrebbe prestarsi ad applicazioni commerciali come la prova di contraffazione o nei settori dell'elettronica e dell'informatica o per la tecnologia energetica.
