Vědci ze společnosti IBM vytvořili 3D mapu světa tak malou, že by se tisíckrát vešla do jednoho zrnka soli. Dosáhli toho pomocí nové technologie, která malým křemíkovým hrotem s ostrým vrcholem – 100 000krát menším než nabroušená tužka – vytváří vzory a struktury o velikosti 15 nanometrů při výrazně nižších nákladech a komplikovanosti. Tato technika šablonování otevírá nové možnosti pro vývoj nanometrických objektů v oblastech jako je elektronika, budoucí čipové technologie, medicína, přírodní vědy a optoelektronika.
Vědecký tým vytvořil několik 3D a 2D vzorů, aby demonstroval možnosti této techniky, přičemž pro každý vzor použil jiný materiál, jak je popsáno ve vědeckých časopisech Science a Advanced Materials:
• 25 nm vysoká 3D replika proslulé alpské hory Matterhorn, která je vysoká 4478 m.n.m. (14.692 ft), byla vytvořena z molekulárního skla v měřítku 1:5 miliardám.
• 3D mapa celého světa o velikosti jen 22 x 11 mikrometrů byla „zapsána“ na polymer. Při této velikosti by se na zrnko soli vešlo tisíc map světa. V tomto reliéfu odpovídá tisíc metrů nadmořské výšky zhruba osmi nanometrům (nm). Skládá se z 500 000 pixelů, z nichž každý měří 20 nm2, a byla vyrobena za pouhé 2 minuty a 23 sekund.
• 2D logo IBM v nanometrické velikosti bylo vyryto 400 nm hluboko do křemíku jako důkaz použitelnosti této techniky pro typické aplikace nanovýroby.
• 2D šrafování s vysokým rozlišením a tloušťkou čar 15 nm.
Věda na pozadí této techniky
Hlavním nástrojem nové techniky, která byla vyvinuta týmem vědců IBM, je malý, velmi ostrý křemíkový hrot s délkou 500 nanometrů a tloušťkou vrcholu jen několik málo nanometrů. Hrot podobný tomu, který se používá v mikroskopech atomárních sil (AFM), je připojen k ohybnému ramenu, jež naprogramovaně přejíždí nad povrchem substrátového materiálu s přesností jednoho nanometru – miliontiny milimetru. Za vysokého tepla a síly může nanometrický hrot odebírat substrátový materiál podle předem definovaných vzorů. Funguje tak jako nanometrický frézovací stroj s velmi vysokou přesností.
PŘEDPLATNÉ
ČLÁNKY DO MAILU