Nano-peneiras vibratórias eliminam impurezas em processo produtivo de nano-fábricas
Quem já teve a oportunidade de visitar uma indústria de beneficiamento de arroz, ou uma mineradora, certamente reparou nas enormes peneiras vibratórias responsáveis por separar o "joio do trigo" - nesses casos, as pedrinhas do arroz, ou as pedrinhas indesejáveis do minério puro.
Nano-fábricas
Alguns processos industriais exigem peneiras que vibrem para baixo e para cima, enquanto outros precisam de peneiras que vibrem de um lado para o outro. A solução não é complicada, bastando inverter a posição dos eixos e dos excêntricos.
Mas a solução não é tão simples quando se está tentando construir uma nano-fábrica - uma fábrica cujos equipamentos e cujos produtos sendo tratados têm dimensões na faixa dos micrômetros ou mesmo dos nanômetros.
Este é o caso dos MEMS (sistemas microeletromecânicos), dos NEMS (sistemas nanoeletromecânicos) e dos biochips - verdadeiras nano-fábricas destinadas a testar novos medicamentos ou fazer exames clínicos, apenas para citar duas de suas inúmeras possibilidades de uso.
Nano-peneiras vibratórias
Fazer minúsculas estruturas vibrarem para cima e para baixo não é problema. Mas fazê-las vibrar de um lado para o outro era uma verdadeira pedra no sapato dos cientistas. Isso porque essa é a única forma de retirar impurezas dos fluidos que estão sendo analisados ou produzidos no interior da nano-fábrica.
Agora, cientistas da Universidade de Cornell finalmente conseguiram construir uma nano-peneira vibratória capaz de se sacudir de um lado para o outro. As nano-peneiras vibratórias, tecnicamente chamadas de ressonadores, e feitas de silício, são capazes de vibrar "no plano", isto é, de um lado para o outro, eliminando com enorme eficiência as indesejáveis impurezas.
Nano-ressonadores
Na verdade, os nano-ressonadores construídos pela equipe do Dr. Rob Ilic são versáteis e podem vibrar tanto no plano quanto perpendicularmente. Para isso, ao invés de alterações no projeto das correias, polias e excêntricos, basta alterar a freqüência do raio laser que incide no suporte de fixação do ressonador.
No interior do biochip, a nano-fábrica química, os pesquisadores agora vão poder fixar anticorpos nesses ressonadores para fazer com que os elementos patogênicos, causadores de doenças, fixem-se neles e possam ser detectados.
No fluido que contém o elemento patogênico estão também diversos outros elementos, que se fixam nos suportes por causa da forças eletrostáticas. Se a nano-peneira vibrar para cima e para baixo, essas impurezas indesejáveis vão simplesmente ficar pulando e sempre fixarem-se no mesmo ponto por ação da força eletrostática que as atrai de volta.
O problema é facilmente resolvido com os novos nano-ressonadores. Ao sacudir de um lado para o outro, as impurezas são arremassadas para o fosso abaixo, enquanto os anticorpos mantêm firmes os elementos que se quer analisar.
Artigo: Selective Vibrational Detachment of Microspheres Using Optically Excited In-Plane Motion of Nanomechanical Beams