Sem dúvida um Fenômeno único e simplesmente fantástico a Química.
Aqui vemos 2 átomos de Ouro em Microscopia de Alto Tunelamento.
Aqui vemos 2 átomos de Ouro em Microscopia de Alto Tunelamento.
Imagens reais, onde nos permitem a visualização das Nuvens Eletrônicas.
Bem vindos ao Mundo da Nanotecnologia Turma
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ENTENDA COMO FUNCIONA O TUNELAMENTO
Quando falamos em átomos, imediatamente imaginamos partículas muito pequenas, formadas por partículas ainda menores, como elétrons, prótons e nêutrons. Invisíveis a olho nu (o tamanho do átomo é da ordem de 10 elevado a menos 8 centímetros), as partículas atômicas podem ser observadas e até manipuladas por um microscópio superpotente, conhecido como microscópio de tunelamento (STM - Scanning Tunneling Microscope).
Rodrigo Prioli, do Departamento de Física daPUC-Rio, com um microscópio de tunelamento
(Foto: Divulgação/CTC PUC-Rio)
Inventado no início da década de 80, o STM não utiliza lente de vidro para a visualização, caso dos microscópios comuns, mas uma ponta metálica muito fina, da espessura de um fio de cabelo. Essa ponta faz a varredura de uma superfície condutora ou semicondutora, por meio de uma corrente elétrica, sem tocá-la (a ponta fica a uma distância muito pequena da superfície, inferior a um nanômetro, que é a bilionésima parte do metro), identificando os átomos existentes nela.
“O microscópio funciona baseado no efeito túnel, que é produzido quando um elétron passa de um certo átomo para um outro. O elétron desaparece em um átomo e aparece em outro, como se passasse por um túnel e durante esse processo não conseguíssemos vê-lo”, explica o professor do Departamento de Física da PUC-Rio Rodrigo Prioli.
Quando o elétron passa de um átomo na superfície para o átomo da ponta do microscópio, por meio do tunelamento, ele gera uma alteração na corrente elétrica. Esta corrente elétrica resultante varia de acordo com a distância que o átomo está da ponta metálica. A informação gerada pelo mapeamento da intensidade da corrente vai para um computador que a transforma em imagem tridimensional.
“Imagine que há um cego andando. Ele vai tateando a superfície com sua bengala. Ao tatear, ele constrói uma imagem na cabeça de como é o mundo à sua volta. O microscópio faz a mesma coisa. Como a ponta metálica é pequenininha, ela vai medindo essa corrente de tunelamento ponto a ponto. Com isso o computador constrói uma imagem de como é essa superfície. Não é a ponta que forma a imagem, ela apenas mede a corrente. Depois, usa-se a computação para apresentar a corrente na forma de imagem”, diz o professor.
De acordo com Prioli, o STM permitiu a visualização da distribuição dos átomos em uma superfície e dos seus níveis de energia atômica; a manipulação atômica e, ainda, a possibilidade de promover ligações químicas entre estes átomos por meio da ponta do microscópio. “A ideia desse processo é ser capaz de construir nanoestruturas com características especiais. Coisas que, a princípio, não se pode obter naturalmente”, diz.
A invenção do microscópio de tunelamento valeu ao físico alemão Gerd Binnig e ao físico suíço Heinrich Rohrer o Prêmio Nobel de Física de 1986.
“O microscópio funciona baseado no efeito túnel, que é produzido quando um elétron passa de um certo átomo para um outro. O elétron desaparece em um átomo e aparece em outro, como se passasse por um túnel e durante esse processo não conseguíssemos vê-lo”, explica o professor do Departamento de Física da PUC-Rio Rodrigo Prioli.
Quando o elétron passa de um átomo na superfície para o átomo da ponta do microscópio, por meio do tunelamento, ele gera uma alteração na corrente elétrica. Esta corrente elétrica resultante varia de acordo com a distância que o átomo está da ponta metálica. A informação gerada pelo mapeamento da intensidade da corrente vai para um computador que a transforma em imagem tridimensional.
“Imagine que há um cego andando. Ele vai tateando a superfície com sua bengala. Ao tatear, ele constrói uma imagem na cabeça de como é o mundo à sua volta. O microscópio faz a mesma coisa. Como a ponta metálica é pequenininha, ela vai medindo essa corrente de tunelamento ponto a ponto. Com isso o computador constrói uma imagem de como é essa superfície. Não é a ponta que forma a imagem, ela apenas mede a corrente. Depois, usa-se a computação para apresentar a corrente na forma de imagem”, diz o professor.
De acordo com Prioli, o STM permitiu a visualização da distribuição dos átomos em uma superfície e dos seus níveis de energia atômica; a manipulação atômica e, ainda, a possibilidade de promover ligações químicas entre estes átomos por meio da ponta do microscópio. “A ideia desse processo é ser capaz de construir nanoestruturas com características especiais. Coisas que, a princípio, não se pode obter naturalmente”, diz.
A invenção do microscópio de tunelamento valeu ao físico alemão Gerd Binnig e ao físico suíço Heinrich Rohrer o Prêmio Nobel de Física de 1986.
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