Cientistas criam tecnologia que ‘escreve’ átomos em materiais de dispositivos quânticos
Tecmundo
De acordo com um estudo publicado na revista científica Nano Letters, um grupo de cientistas está criando uma tecnologia que utiliza átomos individuais para produzir materiais inovadores destinados a dispositivos baseados em mecânica quântica. A ferramenta permite que os pesquisadores ‘escrevam’ átomos; assim, eles são colocados em lugares específicos para proporcionar propriedades específicas a um material.
Nomeada sintescópio, a ferramenta utiliza um microscópio eletrônico de varredura por transmissão (STEM) para manipular materiais em escala atômica e 'escrever' os átomos. Assim, é possível escolher com precisão onde as partículas serão colocadas, permitindo o surgimento de novas propriedades em materiais destinados a dispositivos quânticos.
Em um comunicado oficial, os pesquisadores explicam que essa inovação é crucial para facilitar a alteração atômica de materiais. No futuro, ela poderá ser utilizada em tecnologias de mecânica quântica , microeletrônica e catálise. A fabricação em escala atômica é considerada uma área complexa, devido às dificuldades na 'edição atômica' de materiais.
"Ao trabalhar na escala atômica, também trabalhamos na escala em que as propriedades quânticas naturalmente emergem e persistem. Nosso objetivo é usar esse acesso aprimorado ao comportamento quântico como uma base para dispositivos futuros que dependem de fenômenos exclusivamente quânticos, como emaranhamento, para melhorar computadores, criar comunicações mais seguras e aumentar a sensibilidade dos detectores", disse um cientista de materiais que lidera a pesquisa, Stephen Jesse.
Fabricação atômica e dispositivos quânticos
Os dispositivos quânticos mencionados podem ser computadores quânticos , sensores quânticos e máquinas de comunicação quântica, ou seja, o sintescópio pode ajudar a criar estruturas atômicas projetadas especificamente para utilização nesses aparelhos.
Os cientistas já solicitaram uma patente para que a tecnologia não seja copiada por outras empresas ou instituições.
Para realizar a fabricação em escala atômica, eles utilizaram feixes de elétrons para remover ou depositar átomos — esse é exatamente o processo de 'edição atômica'. Nos testes de laboratório, a equipe de pesquisa utilizou a técnica para inserir átomos de estanho em uma rede de grafeno, depositando-os em locais específicos previamente determinados.
"Simplesmente pelo fato de que agora podemos começar a colocar átomos onde queremos, podemos pensar em criar matrizes de átomos , precisamente posicionados próximos o suficiente para poderem se entrelaçar e, portanto, compartilhar suas propriedades quânticas, o que é essencial para tornar os dispositivos quânticos mais poderosos do que os convencionais", disse o cientista de materiais, Ondrej Dyck.
Até o momento, eles afirmam ter alcançado o objetivo da pesquisa, que é manipular a matéria em escala atômica em tempo real. Contudo, os pesquisadores continuarão estudando o tema para aprimorar o sintescópio cada vez mais e, assim, oferecer a tecnologia de forma mais ampla.
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