Stvara se najmanja 3D karta na svijetu

Nova tehnologija "topi se" sa silikonskim vrhom Nanoreliefs u površinama

Nanospitze "topi" reljef svjetske karte na površinu © IBM / Advanced Materials
čitati naglas

Istraživači IBM-a sada su proizveli trodimenzionalnu kartu svijeta, toliko malu da se 1.000 njih nalazi na zrnu soli. Nano karta predstavljena u "Scienceu" stvorena je uz pomoć nove tehnologije, u kojoj se može ukloniti sićušni vrh silikona, koji toplinom i pritiskom uklanja najmanje količine materijala s površina i tako stvara reljef. Ova tehnologija otvara nove mogućnosti za primjenu u proizvodnji čipova, optoelektronike i medicine.

Komponente za elektroniku i druge aplikacije danas su sve manje i manje. Međutim, s postojećim tehnologijama kao što je litografija elektronskih zraka, izuzetno je teško, ako ne i nemoguće, postići rezoluciju ispod 30 nanometara. U ovom području konvencionalne metode dosežu svoje granice. Istovremeno, napor za rad na tim granicama izuzetno je velik, a neki uređaji ispunjavaju čitave prostorije.

Silikonski vrh "otapa" molekule daleko

Znanstvenici proizvođača računala IBM sada su dokazali da se stvari mogu učiniti drugačije. Oni su postigli razlučivosti od 15 nanometara s novorazvijenom metodom, a to je jedna desetina troškova prethodnih metoda. U središtu nove tehnologije je maleni vrh od 500 nanometra silicijumskog nanopora koji su razvili IBM istraživači. Slično kao i mikroskop atomske sile, ovaj je vrh pričvršćen na fleksibilnu zraku koja precizno kontrolira visinu i položaj vrha prema nanometru.

Kroz toplinu i pritisak ovaj vrh može otopiti sićušne čestice supstrata s površine i stvoriti reljef na temelju unaprijed programiranih obrazaca. Promjenom tlaka i množenjem točke vrh može proizvesti i dublja ili plitka hlađenja koja tada daju trodimenzionalni uzorak. Nova tehnologija sada je predstavljena u časopisima "Science" i "Advanced Materials".

Razvijene su posebne podloge

Ključnu ulogu igra i materijal koji se koristi kao podloga. "Materijal je bio točka" ne ili ne ", objašnjava Jim Hedrick, znanstvenik iz IBM-ovog istraživačkog centra u Almadenu. "Morali smo pronaći i sintetizirati materijale koji tvore mehanički jake naočale, a opet se lako termički mogu rastaviti u nehlapljive jedinice."

Matterhorn u molekularnoj nanoglasici

Na primjer, istraživači su stvorili 3D sliku Mattterhorna u posebnom molekularnom staklu. Sastoji se od molekula sličnih pahuljicama veličine oko jednog nanometra i gotovo sfernog oblika. Na temperaturama od oko 330 ° C na vrhu silikona, vodikove veze koje molekule drže zajedno razbijaju i oslobađaju pojedine čestice. Čuveni vrh Alpa reproduciran je u mjerilu 1: 5 milijuna. Za suptilnosti klatna, znanstvenici su upotrijebili nano-vrh za oslobađanje materijala iz 120 pojedinih slojeva materijala supstrata.

Nano 3D karta svijeta stvorena u samo dvije minute

Karta svijeta u 3D-u nastala je kao reljef u polimernom materijalu zvanom poliftalaldehid. Kada su izloženi toplini, molekularni se lanci raspadaju, što olakšava oslobađanje pojedinih komponenata. Nova metoda nije samo učinkovita i precizna, već je i izuzetno brza: za cijelu kartu svijeta sustavu su bile potrebne samo dvije minute i 23 sekunde. Veličine 22 x 11 mikrona, visina Himalaje s visinom oko osam kilometara s Mount Everestom dugačka je samo osam nanometara. Ukupno, karta pokriva 500 000 piksela, svaki veličine samo 20 nanometara.

Još jedna prednost tehnologije je ta što se obrasci stvoreni vrhom mogu bez ikakvih problema prenijeti na druge materijale, poput silicija, koristeći uobičajene tehnike jedrenja. "Napredak u nanotehnologiji usko je povezan s postojanjem visoko preciznih metoda i alata za proizvodnju nanocrvenih uzoraka i nano-objekata na površinama", objašnjava IBM - IBM fizičar Armin Knoll. Zbog široke funkcionalnosti i jedinstvene sposobnosti stvaranja 3D uzoraka, ova je metoda vrijedan alat za stvaranje vrlo malih struktura.

(IBM, 26.04.2010. - NPO)