Nanogotículas esquiam em altas temperaturas

Atualmente, muitas (nano)estruturas crescem em camadas, umas sobre as outras, mas a sua ordenação à escala atómica está geralmente longe de ser perfeita. Pesquisadores da Universidade de Twente buscaram uma melhor compreensão desses processos que podem eventualmente levar a uma nanotecnologia menor, mais rápida e melhor em geral e, em uma primeira observação mundial, descobriram a pré-solidificação na mistura de gotículas. Eles publicaram recentemente essas descobertas interessantes na revista Cartas de revisão física.

As gotículas são compostas por uma mistura dos metais platina e germânio e se movem sobre um substrato aquecido em direção à fonte de calor. Mas assim que a temperatura diminui, as gotículas iniciam seu comportamento único. Como os esquiadores profissionais, eles mudam repentinamente de direção e fazem um slalom.

“Usando um microscópio eletrônico de fotoemissão, conseguimos filmar o esqui e mostrar todo o processo de solidificação”, explica Arie van Houselt, autor correspondente da publicação.

As gotículas de esqui se formam em temperaturas surpreendentemente altas. “Isso acontece noventa graus acima do ponto eutético, que é a temperatura na qual esse tipo de mistura congela. As gotículas não se solidificam de uma só vez. Primeiro elas se alongam e depois o processo de solidificação começa na parte inferior. o substrato”, explica Van Houselt.

Esta primeira camada sólida também explica o esqui. Quando o material solidifica, ele ganha uma nanoestrutura que funciona como uma grade sobre a qual a gota pode se mover. A nanoestrutura diminui a resistência das gotículas em outra direção. As gotas aproveitam essa resistência reduzida e fazem uma curva acentuada. Eles começam a se mover nessa direção.

Esta exibição notável não é apenas um desempenho divertido em nanoescala. As condições sob as quais essas gotículas exibem sua extraordinária esquiabilidade são próximas às encontradas no crescimento de muitas (nano)estruturas, como nanofios e germaneno. Van Houselt afirma: “Descobertas como esta fornecem insights inestimáveis ​​sobre os mecanismos dessas transformações, abrindo potencialmente as portas para a criação de chips de computador perfeitamente projetados.”