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Pinças Electrónicas

Um trabalho recente de pesquisadores do National Institute of Standards and Technology e da University of Virginia demonstra que os feixes produzidos por modernos microscópios electrónicos podem ser usados para manipular objectos em nanoescala.

A ferramenta é uma versão electrónica do laser "pinças ópticas" que se tornou uma ferramenta padrão em física, biologia e química para a manipulação de pequenas partículas. Só que feixes de electrões podem oferecer uma melhoria de mil vezes na sensibilidade e resolução.

Se considerarmos apenas a física, podemos esperar que um feixe de electrões focalizado (como o criado por um microscópio electrónico de transmissão) faça a mesma coisa. No entanto, tal nunca foi visto, em parte porque os electrões são muito difíceis para trabalhar. Por exemplo, não podem penetrar muito através do ar e, por isso mesmo, os microscópios electrónicos utilizam câmaras de vácuo para conter as amostras.

Vladimir Oleshko e o seu colega James Howe, ficaram surpresos quando, no decurso de outra experiência, foram confrontados com uma pinça de electrões em funcionamento. Eles estavam utilizando um microscópio electrónico para estudar, em detalhe, o que acontece quando uma liga de metal derrete ou congela. Eles estavam observando uma pequena partícula - algumas centenas de micrómetros de largura - de uma liga de alumínio-silício mantida num ponto de transição onde foi parcialmente fundida, uma casca líquida em redor de um núcleo de metal ainda sólido.

"Esse efeito de pinças electrónicas foi inesperado, porque o objectivo geral desta experiência foi estudar fusão e cristalização," explica Oleshko. "Podemos gerar esta esfera no interior do reservatório de líquidos facilmente; podemos ver a partir da imagem que ainda é cristalina. Mas vemos que, quando movemos ou inclinamos o feixe, a partícula sólida segue-o, como se estivesse fosse colada a ele."

Potencialmente, as pinças electrónicas podem ser uma ferramenta versátil e valiosa, acrescentando manipulação muito detalhada para as já vastas aplicações para microscopia electrónica em ciência dos materiais. "É claro, este é um desafio, porque exige um vácuo", diz ele, "mas as sondas electrónicas podem ser muito finas, três ordens de magnitude menores do que feixes de fotões, ou seja, perto do tamanho de átomos individuais. Nós poderíamos manipular quantidades muito pequenas, mesmo átomos individuais, de uma forma muito precisa."

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