Investigadores de la Universidad de Alberta y del Instituto Nacional de Nanotecnología de Canadá crearon el objeto más afilado jamás fabricado. El nuevo objeto nano es una aguja de tungsteno que se estrecha hasta aproximadamente el grosor de un solo átomo. El avance podría ayudar a mejorar los microscopios de túnel de barrido futuros.
La aguja, hecha por Moh’d Rezeq en el grupo liderado por el profesor Robert Wolkow en la Universidad de Alberta y el Instituto Nacional de Nanotecnología, fue inicialmente mucho más brusca. La aguja fue expuesta a una atmósfera de nitrógeno puro que la hizo cada vez más delgada. El tungsteno es químicamente muy reactivo y el nitrógeno se utiliza para raspar el tungsteno de la superficie. Pero en la punta, donde el campo eléctrico creado al aplicar un voltaje al tungsteno está en su máximo, las moléculas de N2 se alejan. Este proceso alcanza una condición de equilibrio en la que el punto es muy agudo.
Además, lo que N2 está presente cerca de la punta ayuda a estabilizar el tungsteno contra una mayor degradación química. De hecho, la aguja resultante es estable hasta temperaturas de 900 grados centígrados incluso después de 24 horas de exposición al aire.
Las puntas de sonda utilizadas en los microscopios de túnel de barrido (STM), a pesar de que producen imágenes de resolución atómica de átomos asentados en la capa superior de un material sólido, no son en sí mismas delgadas atómicamente. Más bien, su radio de curvatura en la parte inferior es típicamente de 10 nm o más.
Según Wolkow, aunque una punta más estrecha será útil en la construcción de matrices STM (puede empacar más puntas en un área pequeña; y una amplia gama podría incluso permitir películas de movimientos atómicos) la resolución espacial no mejorará de ese modo. El beneficio real de las puntas de tungsteno afiladas, cree, será como excelentes emisores de electrones. Al ser tan delgados, emitirían electrones en una corriente brillante, estrecha y estable.
La imagen muestra una imagen de microscopio de iones de campo (FIM) de una aguja de tungsteno muy afilada. Las pequeñas características redondas de la imagen son átomos individuales. Las características alargadas de color más claro son trazas capturadas a medida que los átomos se mueven durante el proceso de obtención de imágenes (aproximadamente 1 segundo).
Se puede encontrar más información en el sitio web del Instituto Americano de Física.
