Elektronenmicroscopen worden binnen de natuurwetenschap veel gebruikt. Wetenschappers kunnen met elektronenmicroscopen veel verder inzoomen dan met lichtmicroscopen. In een elektronenmicroscoop worden elektronen op een monster afgevuurd in plaats van licht. Er wordt gekeken naar de elektronen die door het monster heenkomen (transmission electron microscopy, TEM) of naar de elektronen die van het monster terugkomen (scanning electron microscopy, SEM). Met een elektronenmicroscoop kunnen dus veel kleinere details zichtbaar worden gemaakt dan met een lichtmicroscoop. Een goede elektronenmicroscoop kan zelfs individuele atomen zichtbaar maken.
Moderne, dure en fancy SEMs kunnen naast elektronen soms ook ionen op een sample afvuren. Meestal worden hiervoor gallium-ionen (Ga+) gebruikt. Omdat gallium-ionen veel groter zijn dan elektronen, slaan ze het oppervlak kapot als ze het monster raken. Met een gefocusseerde ionenstraal (Focused Ion Beam, FIB) kun je daarom tot op enkele tientallen nanometers nauwkeurig etsen. Zulke elektronenmicroscopen kunnen dus niet alleen worden gebruikt om samples te bekijken, maar ook om ze te maken. Dat wordt bijvoorbeeld gebruikt in de halfgeleiderindustrie, materiaalonderzoek en katalyse.
Maar je kunt met een FIB ook gewoon mooie figuurtjes tekenen. Dat deed één van onze lezers, Marie Anne, die promovenda is bij AMOLF in Amsterdam, waar veel gebruik wordt gemaakt van elektronenmicroscopie. Ze tekende daar een microscopisch Ferrari-logo op een glasplaatje bedekt met een dun laagje goud. Niet omdat ze zo van auto’s houdt, maar omdat ze fan is van paarden.
Er werd een ionenbundel van 30 kV en 28 pA (pico-ampère) gebruikt. Dat betekent dat er 1,8·108 galliumionen per seconde werden gebruikt om het figuurtje te tekenen. Dat lijkt misschien veel, maar komt neer op slechts 2·10-14 gram gallium per seconde. De afbeelding is gemaakt met een FEI Helios 600 FIB–SEM. Het logo is ongeveer 4 µm groot en daarmee tienduizend keer kleiner dan het logo dat je op auto’s terugvindt. Wij denken dat dit het kleinste Ferrari-logo ter wereld is.
In dezelfde categorie verkleinden biologiestudenten een cartoon van Fokke & Sukke naar 17 bij 17 µm en tekenden Israëlische wetenschappers al eens de gehele Hebreeuwse Bijbel op een halve vierkante millimeter. We zijn erg benieuwd naar meer FIB-kunst.