.jpg)
Academia Română a fost creată în 1866 pentru a cristaliza cele mai înalte valori intelectuale din provinciile românești într-o societate erudită menită să consolideze identitatea națională pe baza a patru componente esențiale: limbă și literatură, istorie, etnografie și cultură. La...
Sinteză controlată de nanostructuri prin metoda şablon
În aproape toate domeniile industriale, ultima perioadă de timp a reprezentat epoca dispozitivelor ultraminiaturizate. De la telefoane portabile cu puterea de calcul a unui computer performant fabricat în urmă cu câţiva ani, până la dispozitive medicale de diagnosticare de înaltă sensibilitate, toate aceste aparate se bazează pe scalarea componentelor electronice din circuitele integrate clasice. Această tehnică bazată pe siliciu se apropie totuşi de limitele fizice din punct de vedere al reducerii dimensiunilor.
Astfel, a sosit timpul realizării unei noi generaţii de dispozitive, bazate pe tehnici alternative, ingenioase, care să exploateze capacitatea materiei de autoorganizare.
Metoda şablon de fabricare a nanostructurilor (obiecte de dimensiuni nanometrice) reprezintă o astfel de abordare, extrem de promiţătoare datorită flexibilităţii sale. Aceasta oferă, pe lângă posibilitatea obţinerii unor matrici uniforme de nanostructuri, posibilitatea controlării şi modificării morfologiei în concordanţă cu morfologia şablonului folosit.
În cadrul Laboratorului de Optică şi Spectroscopie al Institutului Naţional de Cercetare Dezvoltare pentru Fizica Materialelor (INCDFM), din Măgurele, se obţin diverse nanostructuri bazate pe această metodă şablon. Pe baza cooperării cu grupul de cercetare în domeniul materialelor de la acceleratorul de ioni grei din GSI, Darmstadt - Germania, se desfăşoară cercetări privind sinteza controlată a unor nanostructuri (fire şi tuburi metalice, semiconductoare sau din materiale dielectrice) prin metoda şablon. 
Fig. 1. Tuburi conice de Ni (a) şi tuburi de Cu dublu conice (b)
crescute prin depunere chimică în membrane de policarbonat
Şabloanele folosite pentru creşterea nanostructurilor sunt folii polimerice (policarbonat, polietilentereftalat sau poliamidă) bombardate cu ioni grei cu energie cinetică mare (de exemplu, ioni de aur ce au o viteză apropiată de viteza luminii) la acceleratorul de la GSI, Darmstadt. Această iradiere este urmată de o corodare chimică specifică ce duce la producerea unor pori în urmele ionilor ce au traversat folia. Astfel, tehnica permite controlarea numărului de ioni care bombardează membranele, şi în mod implicit a numărului de urme de ioni din membrane, deci a numărului de pori. Astfel, se pot obţine membrane care conţin un singur por sau altele care conţin miliarde de pori pe centimetru patrat. Flexibilitatea permisă de geometria porului se datorează procesului de corodare chimică, acesta permiţând controlarea diametrului porilor (de la zeci de nanometri la zeci de microni), precum şi a formei lor, cilindrică, conică sau dublu conică. Pentru obţinerea unor nanostructuri cu proprietăţi deosebite utilizabile în aplicaţii sunt folosite depunerea chimică (pentru obţinerea tuburilor metalice – Fig. 1), depunerea electrochimică (pentru obţinerea nanofirelor semiconductoare sau metalice -Fig. 2) sau cristalizarea din soluţie (pentru obţinerea nanobaghetelor de materiale dielectrice – Fig. 3) . 
Fig. 3. Baghete dielectrice de ftalat acid de potasiu
Importanţa cercetărilor realizate în INCDFM constă în diversele domenii în care aceste micro şi nanostructuri pot fi folosite curent. În prezent sunt realizate prin metoda şablon nanobaghete, nanofire şi nanotuburi cu proprietăţi deosebite, care pot avea aplicaţii in medicină (nanosiringi folosind tuburile metalice prezentate în Fig. 1; nanolaseri din materiale cu proprietăţi neliniare dopate cu coloranţi precum ftalatul acid de potasiu dopat cu rodamină 6G – Fig. 3), spintronică (de exemplu o nouă generaţie de memorii nevolatile bazate pe nanofire magnetice care prezintă magnetorezistenţă gigant), electronică, optoelectronică şi comunicaţii (fotodetectori bazaţi pe nanofire multisegment; fotodiode homo şi hetero-joncţiune; surse de lumină ultraminiaturizate; LED-uri nanofir; senzori optici ultraminiaturizaţi, ca de exemplu nanofirele semiconductoare prezentate în Fig. 2). 
Fig. 2. Nanofire de CdTe crescute prin depunere electrochimică în
membrane şablon de policarbonat
Parerea ta conteaza: 
