Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies, em Agosto de 2014
Espinhas de peixe soterradas na areia? Soltando um pouco a imaginação, a imagem do mês agosto do calendário do Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies nos transporta a uma praia. Sol, cheiro de mar, barulho das ondas.
Entretanto, o que vemos nesta imagem tem escala nanométrica. As espinhas são, na realidade, nanofios de paládio, e a areia, uma coleção de nanopartículas metálicas com diâmetro médio de 30 nm. A imagem foi obtida mediante um microscópio eletrônico de varredura (MEV) do Laboratório Nacional de Nanotecnologia, localizado em Campinas (SP).
O autor da imagem é Douglas Soares da Silva, 30 anos, também autor de outras duas imagens de nosso calendário. Douglas é estudante de doutorado ligado ao Laboratório de Pesquisas Fotovoltaicas do Instituto de Física “Gleb Wataghin” da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), laboratório participante do nosso Instituto Nacional de Engenharia de Superfícies. Em seu doutorado, orientado pelo professor Francisco das Chagas Marques, Douglas está estudando filmes finos nanoestruturados com ênfase em aplicações fotovoltaicas. Além do doutorado, Douglas trabalha como profissional de apoio à pesquisa no Instituto de Química da Unicamp, auxiliando na caracterização de materiais poliméricos, principalmente por microscopia eletrônica de varredura e transmissão. Douglas tem graduação e mestrado em Física pela Unicamp.
A seguir, o autor nos conta como e por que produziu o sistema de nanopartículas e nanofios “retratado” na imagem de MEV
1. Mate a nossa curiosidade sobre os elementos visuais que compõem a imagem.
A imagem revela um pequeno grupo de nanofios de paládio (Pd) que se destacam sobre uma coleção de nanopartículas metálicas com diâmetro médio de 30 nm. Os fios aparentam estar soterrados, pois eles foram previamente crescidos com auxílio de um tratamento térmico realizado sobre um filme fino de Pd e depois parcialmente recobertos através de um processo a plasma (sputtering) rico em hidrogênio a 330 ºC que incorporou as nanopartículas de cobre (Cu) à amostra. Vale ressaltar que esta etapa final provavelmente também estimulou uma continuidade do crescimento dos fios fazendo com que aparentassem estar emergindo. Este sistema (nanopartículas e nanofios) está revestindo a superfície polida de uma lâmina de silício cristalino.
2. Agora conte-nos um pouco sobre o contexto em que foi realizada esta imagem.
Se tratava de uma amostra dentre experimentos para crescimento e controle de nanoestruturas envolvendo processos PVD (sigla em inglês paraphysical vapor deposition). O intuito geral era avaliar a qualidade de nanoestruturas seguindo deposições de metais e tratamentos térmicos com plasma de hidrogênio. Não devo utilizar precisamente esta imagem no doutorado, porém a informação que dela extraímos foi útil para caracterização do sistema experimental quanto à formação de nanopartículas metálicas.
3. Gostaria de agradecer alguém que tenha ajudado na realização da imagem vencedora?
Eu gostaria de agradecer o auxílio que tive de Sidnei R. de Araújo do Laboratório Nacional de Nanotecnologia – LNNano/CNPEM na operação do microscópio eletrônico de varredura.
4. Fique à vontade para outros comentários, curiosidades etc. relacionados à imagem.
A identificação composicional dos elementos da imagem foi feita usando a técnica de EDS (sigla do inglês para Energy Dispersive Spectroscopy) no microscópio eletrônico usando espectros e mapas elementares.
Para entrar em contato com Douglas: dsoares@ifi.unicamp.br
