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Micro-imaging, analisi e lavorazione in un unico dispositivo

Gli scienziati hanno sviluppato uno strumento multifunzionale in grado di visualizzare, analizzare e manipolare contemporaneamente materiali di dimensioni molecolari. Il dispositivo è indispensabile nello sviluppo di sistemi in miniatura.

Salute

È possibile pensare alla nanotecnologia come ad una forma di ingegneria di sistemi funzionali con dimensioni atomiche e molecolari. Per far progredire questo settore, gli scienziati devono poter osservare, manipolare e controllare i nanomateriali. I microscopi elettronici a scansione (SEM), che utilizzano un fascio di elettroni per illuminare un oggetto, sono in circolazione da molti anni. Questa tecnologia, che consente agli esperti di osservare oggetti su nanoscala, non visibili con microscopi ottici, offre alte risoluzioni, grandi profondità di campo e possibilità di microanalisi. Di recente, hanno fatto il loro ingresso nel mercato i microscopi a fascio di ioni focalizzato (FIB), con capacità di imaging e di microlavorazione su scala nanometrica. Le strumentazioni FIB sono simili ai SEM, eccetto per il fatto che utilizzano un fascio di ioni (ovvero un fascio di particelle cariche generalmente prodotte mediante la rimozione degli elettroni dagli atomi con carica neutra) al posto di un fascio di elettroni. Il loro utilizzo ha aperto la strada a studi su materiali fondamentali e ad applicazioni tecnologiche non realizzabili in passato. Questi dispositivi sono spesso integrati con colonne SEM per la produzione di una piattaforma FIB (SEM) versatile a doppio fascio. Gli scienziati europei sono riusciti a far progredire la tecnologia mediante l'integrazione di uno strumento FIB (SEM) a doppio fascio con un microscopio a scansione di sonda (SMP) ibrido. La tecnologia FIB rende possibile la microstrutturazione e la modifica delle superfici su nanoscala. Il SEM offre analisi sia a livello chimico sia strutturale. La combinazione tra dispositivi SEM e SMP facilita la chimica su nanoscala e l'imaging basata sulla cristallografia. I finanziamenti dell'UE stanziati per il progetto Fiblys ("Multifunctional analytical focused ion beam tool for nanotechnology") hanno consentito agli sperimentatori di sviluppare uno strumento davvero unico per la nanostrutturazione, la nanomanipolazione e la nanoanalisi. Il prototipo finale Fiblys, insieme all'utilizzo complementare di SEM, FIB e SPM e di varie tecniche analitiche, offre dunque possibilità nanotecnologiche non realizzabili con altri strumenti. Le innovazioni sviluppate grazie alla tecnologia Fiblys dovrebbero facilitare lo sviluppo di prodotti e di processi completamente nuovi correlati alla nanotecnologia. Il sistema diventerà sicuramente uno strumento indispensabile per l'utilizzo della nanotecnologia nell'ambito industriale e della ricerca in una varietà di ambiti, quali biotecnologia, optoelettronica e sensori.

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