Nowe techniki produkcji w skali molekularnej
Mikroskopia sond skanujących (SPM) to technika wykorzystująca małą sondę skanującą powierzchnię próbki i dostarczającą informacji dotyczących nie tylko właściwości topograficznych, ale także fizycznych, chemicznych i magnetycznych badanego obiektu. Jednym z największych ograniczeń tej technologii jest to, że pozwala ona badać tylko materiały przewodzące i półprzewodnikowe, a nie umożliwia obrazowania polimerów, ceramiki, szkła czy materiałów biologicznych. Aby pokonać te ograniczenia, stworzono mikroskopię sił atomowych (AFM). AFM polega na detekcji sił zachodzących pomiędzy bardzo ostrą końcówką sondy a powierzchnią próbki. W zależności od trybu pracy, mikroskop nie tylko mierzy siłę, ale także kontroluje ją poprzez pętlę zwrotną. Europejscy naukowcy biorący udział w projekcie Nanoman pracowali nad stworzeniem nowych i charakteryzujących się wyższą rozdzielczością metod manipulowania strukturami w skali pojedynczych cząsteczek. Badacze koncentrowali się na manipulowaniu nanostrukturami na powierzchniach izolacyjnych w nanoskalowej produkcji opartej na AFM. Uczestnikom projektu Nanoman udało się zbudować i przetestować szereg nowych instrumentów opartych na AFM, pozwalających manipulować dużymi i małymi cząsteczkami i nanokryształami. Wśród ważnych osiągnięć projektu można wymienić nanoskalową manipulację w próżni przy temperaturze pokojowej, manipulację molekularną w niskiej temperaturze na powierzchniach dielektrycznych oraz umieszczenie pojedynczych cząsteczek wody na powierzchni izolacyjnej. Naukowcy stworzyli też narzędzie symulujące interakcje pomiędzy sondą i powierzchnią oraz efekty kontrolowania zwrotnego, pozwalające na symulowanie obrazów i szacowanie sił sterujących manipulacją. Wyniki projektu Nanoman powinny wzmocnić innowacyjność UE w dynamicznym sektorze nanoprodukcji, podnosząc pozycję UE na tym rynku i przyczyniając się powstawania nowych europejskich nanotechnologii.
