محققین آلمانی، موفق به توسعه روشی جدید برای تمیز کردن سطوح در مقیاس‌های اتمی شده‌اند. این روش مکانیکی که با استفاده از یک میکروسکوپ الکترونی و مبتنی بر فناوری نانو توسعه یافته است، کوچک‌ترین آلاینده‌ها را از سطوح جمع‌آوری نموده و درجه بی‌سابقه‌ای از تمیزی را به ارمغان می‌آورد.

روش ابداعی محققین دانشگاه فردریش الکساندر آلمان (FAU)، شامل نوعی برس با نوک فلزی بسیار ظریف است که روی سطوح فشرده شده و با حرکات گسترده عقب و جلو رفتن که توسط یک موتور پیزو الکتریک بسیار کوچک کنترل می‌شود، تمام سطح را می‌پیماید. در این فرایند تمیزکاری، از میکروسکوپ‌های الکترونی قدرتمند، برای نظارت و کنترل فرآیند تمیزکاری در زمان واقعی استفاده می‌شود.

محققین به منظور بررسی کارایی این تکنیک، از گرافن به‌عنوان نازک‌ترین ماده موجود استفاده نمودند. بنا به اظهار نظر یکی از اعضای اصلی تیم تحقیق، به نام پیتر شوایزر (Peter Schweizer)، روش بکارگرفته شده و استفاده از گرافن، بسیاری از ریشه‌ها و مکانیسم‌های آلودگی مجدد در مقیاس نانو را برایشان هویدا ساخت. وی در این خصوص می‌گوید: «ما به منظور مشاهده ساختارهای اتمی، همواره ملزم به استفاده از میکروسکوپ‌های الکترونی بودیم. چالش اصلی ما، تمیز کردن گرافن از هر دو طرف بود، مانند تمیز کردن دو طرف شیشه پنجره».

ایجاد سطوحی تمیز در مقیاس اتمی، این امکان را برای محققین فراهم نمود که اصالت و مکانیزم‌های آلودگی مجدد در مقیاس‌های نانویی را کشف نمایند. آن‌ها دریافتند که رها کردن یک سطح تمیز در هوای آزاد، منجر به تجمع سریع گرد و غبار شده و آلودگی مجدد را به دنبال خواهد داشت. همچنین آن‌ها دریافتند که علاوه بر آلودگی ناشی از هوا، زمانی که نمونه در خلأ قرار داشته باشد نیز، در نتیجه نفوذ سطحی، پدیده آلودگی باز هم وجود خواهد داشت؛ پدیده‌ای که بسیاری از آزمایش‌های علمی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.

گفتنی است که پژوهشگران آلمانی، با ایجاد سطوحی تمیز در مقیاس‌های اتمی، از آن‌ها به‌عنوان پایه‌ای برای یک مونتاژ هدفمند لایه‌های اتمی نازک در بلوک‌های مولکولی استفاده نمودند. بدین منظور، مولکول‌های سنتز شده پورفیرین (Porphyrin) بر روی سطوح تمیز قرار گرفته و توسط یک پرتو الکترونی قدرتمند، جوش داده شدند که نتیجه نهایی، یک لایه شبیه به گرافن با ساختار نانو کریستالین بود.  

مرجع: «European Pharmaceutical Review»