O que é uma máquina de pulverização?

Uma máquina de pulverização é geralmente uma câmara pequena e selada, onde partículas energéticas, como elétrons, bombardeiam um material de origem que ejeta átomos da superfície. Esses átomos ricocheteiam nas paredes da câmara, revestindo um objeto de amostra dentro da câmara. Os microscópios eletrônicos de varredura (SEMs), que dependem da condutividade elétrica das amostras para visualizar recursos em escala nanométrica, geralmente dependem de uma máquina de pulverização para revestir amostras biológicas com uma fina camada de platina primeiro para visualização. Outros usos da tecnologia das máquinas de pulverização incluem o revestimento de filmes finos no processo de deposição para a indústria de semicondutores e a gravação de uma camada superficial de um material para determinar sua composição química.

Embora as máquinas para as quais uma máquina de pulverização prepara uma amostra possam ser muito complexas e caras, o equipamento de pulverização não precisa ser. As máquinas de pulverização podem ser dispositivos relativamente simples que operam com princípios físicos estabelecidos e geralmente não possuem partes móveis ou a necessidade de manutenção complexa. Eles variam em tamanho, desde pequenos dispositivos de mesa até grandes modelos de piso.

A deposição física de vapor é um método de rotina usado no projeto da máquina de pulverização. O material de deposição é convertido em vapor em uma câmara de pulverização sob baixa pressão, geralmente um vácuo parcial. O vapor condensa no material do substrato na câmara para formar uma película fina. Esse filme pode ter apenas várias camadas de átomos ou moléculas de espessura e engrossar na proporção direta de quanto tempo o processo de pulverização continua. Outros fatores na espessura de película fina incluem a massa de cada material envolvido e o nível de energia das partículas de revestimento, que podem ser carregadas de dezenas de elétron-volts até milhares.

Átomos carregados conhecidos como íons também são usados ​​por uma máquina de pulverização em um processo conhecido como pulverização em potencial. O material pulverizado recebe uma carga iônica que perde quando afeta a superfície alvo. Relacionado a esse processo está o ataque reativo de íons (RIE), que utiliza materiais iônicos naturalmente em pesquisas com espectrometria de massa de íons secundários (SIMS), para analisar a presença de oligoelementos nos materiais. O processamento estático do SIMS dispara a uma taxa tão fina que apenas um décimo de uma monocamada atômica será removido da superfície de destino. É, portanto, outra ferramenta útil na pesquisa em nanotecnologia, como é a máquina de pulverização para o MEV.

Outros usos para uma máquina de pulverização incluem o revestimento de vidro plano, acrílicos e outros plásticos, além de cerâmicas e cristais que não o silício. Eles também podem ser usados ​​como um método muito fino de limpeza e polimento de componentes delicados. Jóias e utensílios de mesa caros, como talheres de ouro, também podem sofrer deposição por borrifos, assim como os filmes especializados de ouro e alumínio.