El equipo de Toma Susi de la Universidad de Viena utiliza un microscopio electrónico de última generación, el UltraSTEM, para manipular materiales fuertemente unidos con precisión atómica. Dado que los instrumentos utilizados están completamente informatizados, es posible mostrarlos enuna simulación de cómo los usan realmente los investigadores. Esto permite presentaciones convincentes y en gran medida realistas de la investigación más reciente en la ciencia de los materiales. Ahora también se lanza un juego de simulación en exhibición en el Museo Técnico de Viena en su exposición especial "Trabajo y producción; pensando_en adelante"en línea, junto con el último avance de investigación sobre la manipulación de impurezas de silicio en nanotubos de carbono de pared simple.
Los microscopios electrónicos permiten una resolución mucho mayor que los microscopios ópticos. Mientras que los microscopios ópticos usan imágenes de luz visible y, por lo tanto, pueden obtener imágenes de hasta una milésima de milímetro, los microscopios electrónicos usan haces de electrones y pueden obtener imágenes de objetos mucho más pequeños, hasta átomos individuales, comocomo impurezas de silicio en la red de grafeno. El microscopio electrónico de transmisión de barrido NIST UltraSTEM de la Universidad de Viena permite un aumento de 50,000,000x, y está totalmente controlado por computadora. Dado que el contraste de la imagen depende de cuánto se dispersan los electrones en cada ubicación.que a su vez está determinado por la carga del núcleo, ya que el silicio tiene más protones que el carbono; podemos ver directamente dónde se encuentran las impurezas.
Además de las imágenes, el haz de electrones enfocado del microscopio se puede usar para mover los átomos. Cada electrón de este haz tiene una pequeña posibilidad de ser dispersado por el núcleo de este átomo objetivo, dando al átomo un pequeño empujónla dirección opuesta, como lo reveló una investigación anterior del grupo. El haz de electrones escanea a través de una muestra de grafeno línea por línea, revelando las ubicaciones de los átomos de carbono que componen la red, así como las impurezas de silicio más brillantes.El haz de electrones se dirige moviendo el cursor del mouse sobre la pantalla de una computadora, que controla la electrónica del microscopio. "Entonces, en efecto, estamos jugando un juego de computadora para hacer nuestra investigación", explica Susi. Él continúa.¡Juego muchos juegos cuando era más joven y noto que soy más rápido que algunos de mis colegas más jóvenes que están más acostumbrados a las pantallas táctiles! "
El juego de simulación ha sido parte de la exposición especial "Work & Production; thinking_forward_" en el Museo Técnico de Viena que se inauguró en noviembre pasado, y también presenta muestras típicas utilizadas para la investigación, así como información sobre la física subyacente. Ahora, paraPara llegar a un público aún mayor, el equipo está lanzando un sitio web con el mismo contenido, que incluye una versión del juego de simulación basada en navegador llamada "Atom Tractor Beam". El nombre está inspirado en el concepto de ciencia ficción de un atractivo haz de energía popularizadopor Star Trek. "El nombre es apropiado ya que las impurezas de silicio se mueven al lugar donde apunta el cursor, como atraído por el haz de electrones", concluye Susi.
Simultáneamente con el lanzamiento del sitio web, el equipo ha informado sobre su último avance de investigación en manipulación de átomos en un artículo publicado por Materiales funcionales avanzados . En este trabajo, el equipo demuestra que las impurezas de silicio, que hasta ahora se han estudiado en grafeno, también pueden manipularse de forma controlable en un nuevo material, a saber, nanotubos de carbono de pared simple. Dado que estas son estructuras unidimensionales confinadas, esteEl avance puede habilitar nuevos tipos de dispositivos electrónicos ajustables.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Viena . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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