{"id":6993,"date":"2020-09-10T14:34:32","date_gmt":"2020-09-10T17:34:32","guid":{"rendered":"https:\/\/metrologia.org.br\/wpsite\/?p=6993"},"modified":"2020-09-10T15:09:27","modified_gmt":"2020-09-10T18:09:27","slug":"inmetro-em-nanoescala-menor-marca-do-instituto-gravada-em-grafeno-e-lida-com-luz-visivel-mostra-o-potencial-das-pesquisas-em-nanometrologia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/metrologia.org.br\/wpsite\/inmetro-em-nanoescala-menor-marca-do-instituto-gravada-em-grafeno-e-lida-com-luz-visivel-mostra-o-potencial-das-pesquisas-em-nanometrologia\/","title":{"rendered":"Inmetro em nanoescala: menor marca do Instituto gravada em grafeno e lida com luz vis\u00edvel mostra o potencial das pesquisas em nanometrologia"},"content":{"rendered":"
\n
\n
\n
\n
\n
\n
\u00a0De forma inovadora, pesquisadores do Inmetro gravaram em grafeno, recentemente, a menor marca do Instituto j\u00e1 registrada. A logo foi desenhada em nanoescala, por meio da t\u00e9cnica de feixe de \u00edons de H\u00e9lio,\u00a0no microsc\u00f3pio Orion, instalado na Divis\u00e3o de Metrologia de Materiais, e \u00fanico do tipo na Am\u00e9rica Latina<\/a>, e visualizada pela t\u00e9cnica de Nanoespectroscopia Raman (TERS, na sigla em ingl\u00eas). O experimento reflete o n\u00edvel do desenvolvimento em nanotecnologia alcan\u00e7ado no Inmetro, n\u00e3o s\u00f3 pela capacidade de se escrever dentro da escala nanom\u00e9trica, mas tamb\u00e9m pela possibilidade de realizar imagens usando luz vis\u00edvel com resolu\u00e7\u00e3o de aproximadamente 20 nanometros. Para se ter uma ideia, 20 nm \u00e9 o mesmo que a unha humana cresce em 20 segundos, ou o equivalente \u00e0 espessura de um fio de cabelo dividido por 5.000 vezes.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
\u201cPara gravar a imagem, n\u00f3s utilizamos a t\u00e9cnica de microscopia de feixe de \u00edons de H\u00e9lio de alta energia, que geram leves defeitos, ou padr\u00f5es, na estrutura da folha de grafeno. J\u00e1 a TERS, t\u00e9cnica usada na visualiza\u00e7\u00e3o, foi recentemente desenvolvida e permite a caracteriza\u00e7\u00e3o \u00f3ptica com alta resolu\u00e7\u00e3o espacial pela an\u00e1lise de espalhamento Raman. Isso possibilitou revelar os menores detalhes da marca do Inmetro, invis\u00edveis mesmo quando se usavam os melhores microsc\u00f3pios \u00f3pticos\u201d, explica o pesquisador Thiago Vasconcelos, um dos envolvidos no projeto.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
A marca do Inmetro gravada no grafeno apresenta letras com tamanho da ordem de 200 nm.\u00a0 Para dar ideia desta dimens\u00e3o, seria poss\u00edvel escrever um livro de romance inteiro (aproximadamente 15 mil palavras) dentro de uma \u00fanica letra deste texto ou deste quadrado: \u25a1.\u00a0\u00a0 O grafeno, usado como \u201cpapel\u201d no experimento, \u00e9 uma folha de 1 \u00e1tomo de carbono de espessura. Nanomaterial com propriedades que lhe d\u00e3o superpoderes, como alta condutividade el\u00e9trica e t\u00e9rmica, alta resist\u00eancia mec\u00e2nica, al\u00e9m de ser muito leve e com uma das maiores \u00e1reas superficiais especificas conhecidas, o grafeno pode ser usado na fabrica\u00e7\u00e3o de baterias mais eficientes para celulares e dispositivos eletr\u00f4nicos de alta velocidade, por exemplo.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
Nanoantenas para a visualiza\u00e7\u00e3o: inova\u00e7\u00e3o desenvolvida no Inmetro<\/strong><\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
Os \u201cdefeitos\u201d gerados pelos \u00edons de H\u00e9lio de alta energia na estrutura da folha de carbono podem ser vistos pela t\u00e9cnica de espectroscopia Raman. No entanto, mesmo utilizando a mais alta tecnologia em lentes, um sistema \u00f3ptico apresenta resolu\u00e7\u00e3o limitada por natureza a aproximadamente 300 nm. Uma forma de burlar este limite \u00e9 pela utiliza\u00e7\u00e3o de nanoantenas \u00f3pticas, que funcionam como pequenas fontes de luz, do tamanho de poucos nanometros. Ao iluminar a amostra ponto a ponto, e muito pr\u00f3ximo dela (poucos nan\u00f4metros), espera-se que a resolu\u00e7\u00e3o da imagem gerada seja do tamanho da pr\u00f3pria fonte de luz. Esta t\u00e9cnica \u00e9 chamada de Nanoespectroscopia Raman (TERS, na sigla em ingl\u00eas).<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
As nanoantenas \u00f3pticas usadas neste experimento foram tamb\u00e9m desenvolvidas no Inmetro e em coopera\u00e7\u00e3o com a Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e t\u00eam propriedade intelectual patenteada no Brasil, nos Estados Unidos, na Europa e na China.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
Experimento foi tema de artigo publicado em peri\u00f3dico internacional<\/strong><\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
O v\u00eddeo apresenta a compara\u00e7\u00e3o entre imagens feitas dentro do limite \u00f3ptico e pela t\u00e9cnica TERS, ambas adquiridas no Inmetro e recentemente publicadas em um\u00a0artigo na revista IEEE-JSTQE<\/a>\u00a0de autoria dos servidores Thiago Vasconcelos, Br\u00e1ulio Archanjo e Carlos Achete, e dos bolsistas Bruno Oliveira e William Silva, dentre outros autores (DOI: 10.1109\/JSTQE.2020.3008526).<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
O artigo \u00e9 uma revis\u00e3o do desenvolvimento de nanoantenas \u00f3pticas realizado no Inmetro desde 2013, o qual contempla quatro pedidos de patentes (dois deles j\u00e1 em abrang\u00eancia internacional), nove artigos cient\u00edficos de alto impacto, uma disserta\u00e7\u00e3o de mestrado e uma tese de doutorado.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
Impacto para a sociedade<\/strong><\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
O Inmetro tem atuado fortemente para dar mais confiabilidade \u00e0 caracteriza\u00e7\u00e3o do grafeno e de outros nanomateriais, o que \u00e9 essencial para que o fabricante, por exemplo, determine o n\u00edvel de defeitos estruturais dos nanoprodutos, aprimorando sua qualidade.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n
Com o know-how e a respeitabilidade internacional adquiridos, bem como a alta reprodutibilidade na resposta \u00f3ptica das nanoantenas fabricadas, o Instituto desenvolve uma frente pioneira na metrologia e posiciona o Brasil na dianteira das discuss\u00f5es sobre par\u00e2metros de qualidade de sistemas TERS para a ind\u00fastria da nanotecnologia nacional.<\/div>\n
\u00a0<\/div>\n