Em resumo, os artigos dis utidos e revisados neste apítulo levantaram al-
guns pontoseperguntasimportantes aesta dissertação. Emprimeirolugar,
[37℄ ressalta a relevân ia de se estudar a físi a fundamental por detrás de
sistemasdenanotubosde arbonoporsobresubstratososmais diversos. Em
segundo, [42℄ e[63℄ nos permitemperguntarsobre qual adinâmi aque gera
os per s estáti osde deformação osquais apare em emnanotubosdeforma-
dos sobre substratos. Por m, [46℄nos levaaperguntarseé possível utilizar
a ompreensão obtida para a fenomenologiade nanotubosde arbono sobre
substratos e extrapolá-la para nanotubos de arbono imersos em matrizes.
A maneirade se testar tal onje tura será realizar experimentos, peloLNS,
visando uma quanti ação pre isa das interações adesivas entre nanotubos
de arbono emeios que osenvolvem.
38
Ovalordetensãosaiimediatamentedasegundaequaçãode(1.29),dadoquese onhe e
Dis ussão experimental:
elastostáti a
Motivadospeladis ussãodaliteraturafeitano apítulo2,prossigamosagora
aos experimentos ujos dados sus itaram a elastodinâmi a fenomenológi a
desenvolvida no apítulo4.
Este apítulo possui três seções. A primeira, 3.1, onforme dita na In-
trodução, tem aráter ilustrativo e versa sobre o estado da té ni a do LNS
quando desta dissertação. Dis ussõesmais ompletas, asquais onferem aos
aparatos experimentais doLNS,se en ontram em [28℄, [29℄ e [31℄, edelas se
fará um breve apanhado.
Já a segunda, 3.2, resgata parte dos dados experimentais des ritos no
apítulo6 de [29℄e traz àdis ussão algunsoutros, osquaisexibemamesma
fenomenologia. Cada um destes onjuntos é dis utido em detalhe, nas sub-
seçõessubseqüentes. Por m, por ontadaintrodução de novasinformações
e terminologias, se faz um breve resumo do apítulo, na ter eira seção, 3.3
ressaltando-se, prin ipalmente, os prin ipais aspe tos dos dados experimen-
tais des ritos.
3.1 Experimentos
Como des ritoem [28℄, os aparatos doLNS aliam a té ni a de espe tros o-
pia Raman onfo al àquela de AFM. Como dito a esta mesma referên ia, e
bemextrapolado em[31℄ noque onfereà superaçãodos limitesde difração,
juntos os dois métodos permitem a realização simultânea de experimentos
de espe tros opia ede nanomanipulação ontroladade objetosde dimensões
não muito distantes daes ala daponta doaparato de AFM.
Figura 3.1: Esquema doaparatoexperimentaldo LNS.Retirado de [31℄.
3.1 enafotoa)da gura3.2. Sendobreve,quantoàparteóti a, umfeixe de
luzlaserédire ionadoàefo alizadonaamostraaseranalisada,atravésdum
mi ros ópio invertido, e luz espalhada na mesma direção e sentido oposto
ao da luz in idente é oletada ou por uma âmera om um dispositivo de
arga a oplada (CCD, em inglês),ou porum fotodiodode avalan he (APD,
em inglês), a es olha de oleta sendo feita através dum espelho móvel. A
amostra é movidapor um estágio one tado a um ontroladoreletr ni o da
RHK Te hnology.
Já quanto ao aparato de AFM, o mesmo ontrolador ao que o estágio
se one ta regula o fun ionamento duma montagem, a qual vai por sobre o
mis ros ópioinvertido 1
e ontém,seditodemaneirasimples,umpi omotore
dois ristaispiezoelétri os 2
,osquaisrealizamaaproximaçãoemovimentação
dapontananomanipuladora,aqualestáa opladaaum diapasãodequartzo.
Poroutrolado,asamostrasusadasnosexperimentosforam res idaspelo
LNS, em par eria om o Nano hemistry Group, do Weizmann Institute of
S ien e, por pro edimento de CVD, o qual é bem des rito no apítulo 3 de
[29℄, de modoanálogoàsamostras utilizadasnos artigosdas subseções 2.1.1
e 2.2.1. Um exemplo de serpentina de arbono assim produzida e que foi
usada nos experimentos é a gura 3.3, a qual representa um nanotubo de
1
Poressemotivosendo hamadade abeça.
2
Figura 3.2: Aparato experimental do LNS. a) Foto do aparato óti o. b)
Foto do ristal de quartzo sintonizador edo ir uitoque ampli aseu sinal.
) Imagem da ponta de ouro aproximada da amostraa qualse manipulará.
Retirado de [31℄.
arbono semi ondutor om, ao lado, espe tros Raman para a banda
G
de vários pontosao longo de si3
.
Notemos que, não por a aso, a serpentina serpenteia por sobre o subs-
trato, ontendo tre hos retos e tre hos om urvas, as quais hamaremos,
inter ambiavelmente,serpenteios. Comoexpli adoem[29℄e[37℄,istosedeve
ao fato do substrato de quartzo vi inal, ao ser ortado, apresentar degraus
devido à sua estrutura ristalina.
Os experimentos, portanto, onsistiram em utilizar a aparelhagem ex-
perimental des rita, om pontas nanométri as de ouro, nas amostras assim
onfe ionadas e sederam emtrês etapas, a saber 4
:
3
Abanda
G
estápresentenoespe trodeespalhamentoRamandetodosossistemasde arbono omligaçõesdotiposp
2
,estandoelarela ionadaaoestiramentodaligaçãoentre
doisátomosde arbonoaolongodo seuplano. Seu valorde freqüên iade espalhamento
Raman éem tornode
1580cm
1
. Para nanotubosde arbono,a banda
G
se revelasob a forma de pi os múltiplos, visto haveraté seis f nons permitidos para o espalhamentoRamandeprimeiraordem. Noentanto,usualmente,somentedoisdessespi osserevelam
no espe tro,osquais estãoasso iadosadeterminadasimetria(nesse aso, hamada
A1
) daformação ristalinadonanotubo. Estefato serela ionaaefeitosdepolarizaçãodaluzin idente no nanotubo. Desses dois pi os,o de maiorfreqüên ia ébatizado
G
, e ode menor,G
. Ver[1℄,seu apítulo7.
4
Ver[29℄, seu apítulo6,para umadis ussãopormenorizadada onfe çãodosexperi-
Figura 3.3: a) Imagem por espe tros opia Raman onfo al para banda
G
de nanotubo semi ondutorsobre substrato de quartzo. b) Espe trosRamanretirados aolongo do nanotubo. Setas indi am bandas
G
eG
. Adaptado
de [29℄.
•
Em primeiro,espe tros opia Raman onfo alpermitiu lo alizaros na- notubosdentrodumaáreadeaproximadamente inqüêntami r metrospor inqüênta mi r metros.
•
Em segundo, a abeça do aparato de AFM rebaixou a ponta de ouro a oplada aodiapasãode quartzo, omuso dopi omotor, parao ajustegrosso, e do piezoelétri o na direção perpendi ular à amostra, para o
no, eumatopogra adaregiãodentrodaqualselo alizouonanotubo
foi feitaparaa erti açãode queseen ontravanapartemais externa
da superfí ie daamostra,sem impurezas porsobre si.
•
Em ter eiro, aso o segundo passo se tivesse bem-su edido, a ponta de ouro seria olo ada próxima ao nanotubo, e aos piezoelétri os nasdireções paralelas ao plano da amostra se apli aria uma diferença de
poten ial onhe ida,para quesemovimentasse apontade ouro emal-
guma direção não-paralela aoseu eixo de simetria. Isto,quando feito,
perturbouo nanotubo,fazendo-o, emmuitos asos, des olarda super-
fí ie daamostra.
Estas três etapas foram realizadas para diversas amostras. Uma foto que
ilustra a ter eira etapa e um desenho que a esquematiza são a foto ), na
Figura3.4: Exempli açãodater eiraetapadopro essodenanomanipulação
de nanotubosde arbono sobre substrato de quartzo om aparatode AFM.