Luz, Mecânica quântica, Nanotecnologia, Notícia, Novas tecnologias

Microscópio de força fotoinduzida

Pela primeira vez, foi observado átomos com um novo tipo de microscópio, que usa uma força fotoinduzida para observar estruturas atômicas nanométricas. 

Fonte: Technology.org (Traduzido para o Português)

Uma equipe de cientistas liderada pelos Departamentos de Física Aplicada da Universidade de Osaka, Física e Eletrônica da Universidade da Prefeitura de Osaka e Química dos Materiais da Universidade de Nagoya, usou microscopia de força fotoinduzida para mapear as forças agindo nos pontos quânticos nas três dimensões. Eliminando as fontes de ruído, a equipe foi capaz de obter precisão subnanométrica pela primeira vez, o que pode levar a novos avanços em fotocatalizadores e pinças óticas.

Campos de força não são barreiras invisíveis da ficção científica, mas um conjunto de vetores indicando a magnitude e a direção das forças em uma região do espaço. Geralmente, usa-se lasers para prender e mover pequenos dispositivos como pontos quânticos. Porém, a habilidade de analisar e lidar com tais sistemas requer uma melhor forma de visualizar em 3D as forças que atuam sobre esses.

Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Osaka, da Universidade da Prefeitura de Osaka e da Universidade de Nagoya, mostrou pela primeira vez como a microscopia de força fotoinduzida pode ser usada para obter diagramas de força com resolução subnanométrica. “Nós conseguimos obter imagens do campo ótico das nanopartículas, usando um microscópio de força fotoinduzida. Isto mede a força ótica entre a amostra e a sonda causada pela irradiação de luz,”, disse o primeiro autor Junsuke Yamanishi.

Uma luz de laser foi direcionada em um ponto quântico colocado sob uma ponta de microscopia de força atômica. Movendo o ponto em relação à ponta, permitiu o microscópio mapear o campo de força fotoinduzido em 3D. A equipe foi capaz de alcançar tal nível de precisão usando poucos aprimoramentos experimentais. Eles usaram condições de ultravácuo para aumentar a sensibilidade da força e empregaram modulação de frequência heteródina, que envolve misturar as duas outras frequências, para reduzir grandemente o impacto do aquecimento térmico. “Nós reduzimos o efeito fototérmico com esta tecnologia única e alcançamos uma resolução de menos de um nanômetro pela primeira vez”, disse o autor senior Yasuhiro Sugawara.  

microscopia de força fotoinduzida
(a) é o esquemático da microscopia de força fotoinduzida, (b) e (c) são as imagens do ponto quântico a comprimentos de onda 600 nm e 520 nm respectivamente. (d) é o gráfico da força fotoinduzida em função da distância. Fonte: Universidade de Osaka. Clique na imagem para ampliá-la.

Esta pesquisa pode representar uma tecnologia fundamentalmente nova de projeto e avaliação de nanomateriais. Também, pode ajudar a complementar o conjunto de métodos disponíveis para os cientistas que trabalham com fotocatalizadores e dispositivos óticos funcionais, para manipulação usando lasers.

Liked it? Take a second to support Electrical e-Library on Patreon!

About Pedro Ney Stroski

Deixe uma resposta

O seu endereço de e-mail não será publicado. Campos obrigatórios são marcados com *