¿Cómo encuentran los experimentadores sus creaciones a nanoescala?

Estoy leyendo sobre metamateriales hiperbólicos e investigando procesos como la pulverización catódica y la deposición de electrones para crear sustratos de solo nanómetros de espesor. Como referencia, consulte este artículo de Lu et al de 2013: http://www.nature.com/nnano/journal/v9/n1/abs/nnano.2013.276.html . Mi pregunta puede ser algo ingenua, pero una vez que han creado el material, ¿cómo saben realmente dónde está y cómo lo manejan para completar su experimento? Las estructuras solo pueden tener dimensiones de hasta 100 nanómetros, ¡y esto parece demasiado pequeño para un par de pinzas!

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Respuestas (1)

Aunque los métodos exactos pueden variar de un experimento a otro, las soluciones con las que estoy familiarizado tienden a basarse en métodos probabilísticos .

Por ejemplo, supongamos que descubrió cómo crear nanopuntos y ahora quiere examinarlos bajo un microscopio de efecto túnel por cualquier motivo. En general, lo que haría es crear una gran cantidad de nanopuntos (no solo uno), ponerlos en una solución, purificarlos para eliminar la mayoría de los contaminantes y luego colocarlos en un sustrato. Si la concentración es lo suficientemente grande, no importa dónde comience a buscar en el sustrato, tarde o temprano se encontrará con uno de ellos (cuanto mayor sea la concentración, antes encontrará uno).

Hay algunos trucos para aumentar la probabilidad de encontrar tus creaciones a nanoescala. Una de ellas es cultivarlas en puntos específicos de un sustrato y asegurarse de que sus creaciones se adhieran a ese punto. Por ejemplo, este artículo describe un método para medir la conductividad de los nanotubos de carbono de pared simple. Primero colocaron un catalizador de película delgada de cobalto en el sustrato donde quieren que crezcan los nanotubos. Luego, después de cornear los tubos, depositan electrodos a través de ellos. La forma en que esto se hace prácticamente es colocar una gran cantidad de almohadillas de catalizador en una superficie y luego, justo después del proceso de crecimiento, depositar alambres junto a cada una de las almohadillas de catalizador en un patrón predeterminado. En este puntono sabes y realmente no te importa dónde están exactamente los nanotubos, solo tienes que saber dónde probablemente terminarán . Si tiene suficientes almohadillas de catalizador y cables a la distancia correcta de todos y cada uno de ellos, entonces algunos de los cables están obligados a conectarse a uno y exactamente a uno de los nanotubos. Ahora es solo una cuestión de escanear a través del sustrato para encontrar uno, pero dado que creó el sustrato, sabe dónde buscar e incluso puede depositar marcadores en él para ayudarlo a navegar por él como un mapa.

También puede imaginar una variación de esto, donde cultiva sus nanoestructuras en un tubo de ensayo, luego coloca almohadillas adhesivas en un sustrato al que les gusta adherirse a sus nanoestructuras. Sumerja el sustrato en una solución de sus nanocreaciones por un tiempo y cuando lo saque, uno o dos de ellos se pegarán a cada una de esas almohadillas, no se requieren pinzas. Un gran candidato para tal pegamento es el ADN, ya que puedes codificar a qué se adhiere. (Puedes leer más sobre él aquí ).