Controluce - Figure per descrivere
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L'immagine
Maschera per nanolitografia
La prima immagine inquadra un dettaglio di una maschera per nanolitografia ottenuta mediante la tecnica della litografia a fasci di ioni.
Utilizzando come pennello un fascio di ioni di gallio, vengono praticate delle incisioni sottili poche decine di nanometri sullo strato di cromo con cui è stato ricoperto un substrato di silicio o di quarzo. Strato e substrato vengono quindi immersi in una soluzione di acido fluoridrico. L’acido, penetrando nei fori praticati con il pennello di ioni, produce sul substrato delle cavità regolari, che presentano una configurazione a celle esagonali (i lati di ogni cella misurano 2 µm ca), come si vede meglio dai positivi visualizzati in due delle immagini secondarie.
Giocando con i tempi di immersione, la disposizione e la dimensione dei fori, si possono ottenere strutture complesse altamente simmetriche che vengono utilizzate come master per il nanoimprinting. Quest’ultima è una tecnica messa a punto nel 1995 da Steven Y. Chou della Princeton University, che consiste nel premere uno stampo di dimensioni nanometriche su un materiale plastico previamente riscaldato fino a raggiungere il punto di fusione.
Utilizzando come pennello un fascio di ioni di gallio, vengono praticate delle incisioni sottili poche decine di nanometri sullo strato di cromo con cui è stato ricoperto un substrato di silicio o di quarzo. Strato e substrato vengono quindi immersi in una soluzione di acido fluoridrico. L’acido, penetrando nei fori praticati con il pennello di ioni, produce sul substrato delle cavità regolari, che presentano una configurazione a celle esagonali (i lati di ogni cella misurano 2 µm ca), come si vede meglio dai positivi visualizzati in due delle immagini secondarie.
Giocando con i tempi di immersione, la disposizione e la dimensione dei fori, si possono ottenere strutture complesse altamente simmetriche che vengono utilizzate come master per il nanoimprinting. Quest’ultima è una tecnica messa a punto nel 1995 da Steven Y. Chou della Princeton University, che consiste nel premere uno stampo di dimensioni nanometriche su un materiale plastico previamente riscaldato fino a raggiungere il punto di fusione.
La tecnica
Microscopio elettronico a scansione (SEM)
I microscopi elettronici utilizzano un fascio di elettroni, anziché di luce visibile. Ciò permette a questi strumenti di raggiungere una risoluzione vari ordini di grandezza superiore a quella che si può ottenere con il normale microscopio ottico (che non può andare molto sotto l'ordine dei micrometri).
Esistono due tipi principali di microscopi elettronici: il microscopio elettronico a scansione (SEM) e il microscopio elettronico a trasmissione (TEM).
Mentre il TEM permette di osservare il campione “in trasparenza” e quindi può essere utilizzato solo con fettine ultra-sottili del campione mantenute perpendicolari al fascio di elettroni, con il SEM si osservano anche oggetti spessi, che possono venire orientati e ingranditi durante l'osservazione. La superficie del campione viene infatti "spazzolata" da un fascio di elettroni e l'immagine viene costruita indirettamente a partire dagli elettroni riflessi e diffusi dalla superficie dell'oggetto. Appositi dispositivi consentono sia di orientare il fascio di elettroni che scansiona il campione, sia il campione rispetto al fascio. L’oggetto deve però essere inserito in una camera a vuoto, per evitare il rumore causato dall’interazione degli elettroni con gli atomi che compongono i gas presenti nell’aria, nonché con la polvere e altre impurità. Nella camera possono essere posizionati anche diversi campioni di dimensioni relativamente grandi (dell'ordine dei centimetri).
L’immagine è stata realizzata con il microscopio elettronico a scansione della linea LILIT del Laboratorio TASC INFM presso Elettra Sincrotrone Trieste.
Esistono due tipi principali di microscopi elettronici: il microscopio elettronico a scansione (SEM) e il microscopio elettronico a trasmissione (TEM).
Mentre il TEM permette di osservare il campione “in trasparenza” e quindi può essere utilizzato solo con fettine ultra-sottili del campione mantenute perpendicolari al fascio di elettroni, con il SEM si osservano anche oggetti spessi, che possono venire orientati e ingranditi durante l'osservazione. La superficie del campione viene infatti "spazzolata" da un fascio di elettroni e l'immagine viene costruita indirettamente a partire dagli elettroni riflessi e diffusi dalla superficie dell'oggetto. Appositi dispositivi consentono sia di orientare il fascio di elettroni che scansiona il campione, sia il campione rispetto al fascio. L’oggetto deve però essere inserito in una camera a vuoto, per evitare il rumore causato dall’interazione degli elettroni con gli atomi che compongono i gas presenti nell’aria, nonché con la polvere e altre impurità. Nella camera possono essere posizionati anche diversi campioni di dimensioni relativamente grandi (dell'ordine dei centimetri).
L’immagine è stata realizzata con il microscopio elettronico a scansione della linea LILIT del Laboratorio TASC INFM presso Elettra Sincrotrone Trieste.
Cos'e' controluce
Controluce è una raccolta di immagini scientifiche provenienti dai laboratori di ricerca.
La scienza procede per modelli e anche per immagini. L'osservazione dei fenomeni, gli esperimenti di laboratorio, l'intuizione matematica, le simulazioni al computer utilizzano in molti casi la sintesi e la capacità evocativa di un'immagine. Sopratutto, le immagini sono un irrinunciablile ingrediente della comunicazione della scienza, sia interna che esterna a una certa disciplina.
Le immagini di Controluce vengono scelte e descritte da Ulisse con un lavoro di confronto e di dialogo con gli scienziati che le hanno prodotte. Si tratta di immagini che nascono direttamente dall'attività di ricerca, ma che hanno un alto potenziale comunicativo anche per un pubblico più ampio.
