Herramientas y técnicas

Herramientas y técnicas

Hay varios desarrollos modernos importantes. El microscopio de fuerza atómica (AFM) y el microscopio de Efecto Túnel (STM) son dos primeras versiones de sondas de exploración que puso en marcha la nanotecnología. Hay otros tipos de microscopía de sonda , todo fluye de las ideas de la exploración microscopio confocal desarrollado por Marvin Minsky en 1961 y el microscopio de barrido acústico (SAM) desarrollado por Calvin Quate y compañeros de trabajo en la década de 1970, que hizo posible ver las estructuras en la nanoescala.

La punta de una sonda de exploración también se puede utilizar para manipular nanoestructuras (un proceso llamado de posición de montaje).Característica orientada exploración metodología propuesta por Rostislav Lapshin parece ser una forma prometedora para implementar estas nanomanipulations en modo automático. ^{[ 37 ] [ 38 ]} Sin embargo, esto todavía es un proceso lento debido a la baja velocidad de exploración del microscopio.

Diversas técnicas de nanolitografía tales como la litografía óptica , litografía de rayos X nanolitografía dip pluma, la litografía por haz de electrones o la litografía por nanoimpresión También se desarrollaron. La litografía es una técnica de fabricación de arriba hacia abajo, donde se reduce un material a granel en tamaño a nanoescala patrón.

Otro grupo de técnicas nanotecnológicas incluyen los utilizados para la fabricación de nanotubos y nanocables , los usados ​​en la fabricación de semiconductores, tales como la litografía ultravioleta profunda, la litografía por haz de electrones, mecanizado por haz de iones enfocado, la litografía por nanoimpresión, deposición de capa atómica, y molecular de deposición de vapor, y que incluye además auto-ensamblaje molecular técnicas tales como las que emplean di-bloques de copolímeros. Sin embargo, todas estas técnicas precedieron a la era de nanotecnología, y son extensiones en el desarrollo de los avances científicos en lugar de técnicas que fueron ideadas con el único propósito de crear la nanotecnología y que fueron el resultado de la investigación en nanotecnología.

El enfoque de arriba hacia abajo anticipa nanodispositivos que debe construirse pieza por pieza por etapas, tanto como los artículos manufacturados se realizan. Microscopía de sonda es una técnica importante tanto para la caracterización y síntesis de nanomateriales. Microscopios de fuerza atómica y microscopios de efecto túnel se puede utilizar para examinar las superficies y para mover átomos alrededor. Mediante el diseño de puntas diferentes para estos microscopios, que puede ser utilizado para tallar las estructuras en las superficies y para ayudar a guiar la auto-montaje de estructuras. Mediante el uso de, por ejemplo, el enfoque orientado función de escaneo, átomos o moléculas se pueden mover sobre una superficie con técnicas de exploración de la sonda de microscopía. ^{[ 37 ] [ 38 ]} En la actualidad, es caro y consume mucho tiempo para la producción en masa, pero muy adecuado para la experimentación en laboratorio.

Por el contrario, de abajo hacia arriba las técnicas de construcción o se hacen más grandes estructuras átomo a átomo o molécula a molécula. Estas técnicas incluyen la síntesis química, auto-ensamblajey montaje de posición. interferometría polarización dual es una herramienta adecuada para la caracterización de películas delgadas auto-ensambladas. Otra variación del enfoque de abajo hacia arriba esepitaxia de haz molecular o MBE. Los investigadores de los laboratorios Bell como John R. Arthur. Alfred Y. Cho, Arte y C. Gossard desarrollado e implementado MBE como instrumento de investigación a finales de 1960 y 1970. Las muestras realizadas por MBE fueron clave para el descubrimiento del efecto Hall cuántico fraccionario para que en 1998 el Premio Nobel de Física fue otorgado. MBE permite a los científicos establecer capas de precisión atómica de los átomos y, en el proceso, construir estructuras complejas. Importante para la investigación en semiconductores, MBE es también ampliamente utilizado para hacer muestras y dispositivos para el nuevo campo de la espintrónica .

Sin embargo, los nuevos productos terapéuticos, basados ​​en nanomateriales de respuesta, como los ultradeformables, sensibles al estrés transfersoma vesículas, están en desarrollo y ya está aprobado para uso humano en algunos países.