III. Mỏ lết nanô
Khắc hình nano kiểu nhúng ngòi bút là một cách khắc hình mới.
Trước hết là hãy làm quen với khái niệm tự lắp ráp hay tự sắp xếp qua một thí dụ cụ thể.
Alkanethiol là phân tử có đầu to tròn và đuôi dài. Đầu là nhóm thiol, nhóm sulfua hữu cơ dạng như hình cầu, đuôi là nhóm hyđrôcacbon dài khoảng 1-4nm.
Lấy một lá có mạ phủ trên bề mặt một lớp vàng nhúng vào dung dịch chứa các
phân tử alkanethiol.
Lưu huỳnh có ái lực lớn đối với vàng nên các đầu thiol quay bám vào vàng, đuôi hydrocacbon quay lên trên.
Do tương tác, do hình dạng, theo xu hướng năng lượng tự do cực tiểu, các đầu thiol tự xắp trật tự ngay hàng thẳng lối khít nhau và các đuôi hydrocacbon cũng nằm song song nhau. Trên lá vàng có một lớp đơn tinh thể phân tử alkanethiol hình thành do chúng tự lắp ráp
Lớp phân tử tự lắp
Từ đơn tinh thể alkanethiol có thể chế tạo ra một linh kiện nào đó tương tự như dùng đơn tinh thể silic để làm transistor, mạch vi điện tử.
Để có đơn tinh thể ở chỗ nào thì cho các phân tử tự lắp ráp hình thành đơn tinh thể ở chỗ đó.
Có thể làm được việc này theo cách khắc hình
Người ta lấy đế có phủ lớp vàng và dùng ngòi bút là mũi nhọn nhúng mực là dung dịch alkanethiol. Theo cách dịch chuyển bằng bộ quét áp điện người ta cho ngòi bút nhúng mực (mũi nhọn) vẽ hình mong muốn lên bề mặt phủ vàng, bút vẽ đến đâu, chỗ đó có lớp mực dung dịch đến đó. Khi khô, ta có được lớp đơn tinh thể alkanethiol ở những nơi ngòi bút đã vẽ.