15.000 Gambar Langit Inovatif Nanofabrication

Livejurnal69 - Sebuah tim riset Northwestern University telah dilakukan hanya itu - 15.000 gambar langit identik dengan kecil sinar cahaya menggunakan teknologi yang inovatif nanofabrication disebut balok-pena litografi (BPL).


Rincian metode baru, yang bisa lakukan untuk nanofabrication apa printer desktop yang telah dilakukan untuk mencetak dan mentransfer informasi, akan diterbitkan 1 Agustus oleh jurnal Nature Nanoteknologi.


Teknologi Northwestern menawarkan berarti untuk secara cepat dan murah membuat dan prototipe sirkuit, Optoelektronik dan diagnosa medis dan janji aplikasi lain di elektronik, Photonics dan ilmu kehidupan industri.


"Ini semua miniaturisasi tentang," kata Chad A. Mirkin, George B. Rathmann Profesor Kimia di Weinberg College of Arts and Sciences dan direktur Northwestern Institut Internasional untuk Nanoteknologi. "Transfer cepat dan besar-besaran drive informasi dunia Tapi konvensional mikro dan alat nanofabrication. Untuk membuat struktur yang sangat mahal. Kami berusaha mengubah hal itu dengan pendekatan baru untuk fotolitografi dan nanopatterning."


Menggunakan litografi balok-pena, para peneliti bercorak 15.000 replika skyline Chicago (menampilkan Willis Tower dan John Hancock Center) secara bersamaan dalam waktu sekitar setengah jam. Lima belas ribu pena kecil deposit di atas langit sentimeter persegi. nanopatterning teknologi konvensional, seperti litografi elektron-beam, mengizinkan seseorang untuk membuat struktur yang sama kecil tetapi throughput inheren rendah dan tidak mengizinkan seseorang untuk melakukan nanofabrication besar daerah.


Setiap pola skyline terdiri dari titik 182, dengan masing-masing titik sekitar 500 nanometer dengan diameter, seperti setiap ujung pena. Waktu penyinaran untuk masing-masing titik adalah 20 detik. Metode saat ini memungkinkan peneliti untuk membuat struktur sekecil 150 nanometer, namun perbaikan dari arsitektur pena mungkin akan meningkatkan resolusi untuk di bawah 100 nanometer. (Meskipun tidak dilaporkan di koran, para peneliti telah menciptakan sebuah array 11 juta pena di daerah yang hanya beberapa sentimeter persegi.)


Beam-pena litografi adalah jenis ketiga "pena" dalam gudang senjata nanofabrication Mirkin's. Dia mengembangkan litografi polimer-pena (PPL) pada tahun 2008 dan Dip-Pen Nanolithography (DPN) pada tahun 1999, yang keduanya memberikan bahan kimia ke permukaan dan sejak dikomersialkan pada perkakas nanofabrication penelitian-kelas yang sekarang digunakan di 23 negara di seluruh dunia.


Seperti PPL, balok-pena litografi menggunakan sebuah array pena kecil yang terbuat dari polimer untuk mencetak pola di daerah yang luas dengan nanoscopic melalui resolusi makroskopik. Tapi bukannya menggunakan tinta "" molekul, BPL menarik pola menggunakan lampu pada bahan peka cahaya.


Setiap pena dalam bentuk piramida, dengan titik sebagai ujungnya. Mantel peneliti piramida dengan lapisan sangat tipis dari emas dan kemudian menghapus sejumlah kecil emas dari masing-masing ujung. Bagian atas terbuka besar piramida (sisi belakang array) yang terkena cahaya, dan piramida berlapis emas saluran cahaya sampai ke ujung. Seberkas cahaya denda masing-masing berasal dari ujung, di mana emas itu dihapus, exposing bahan peka cahaya pada setiap titik. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk mencetak pola dengan tepat dan mudah.


"Keuntungan lain adalah bahwa kita tidak harus menggunakan semua pulpen sekaligus - kita bisa menutup beberapa off dan menghidupkan orang lain," kata Mirkin, yang juga adalah profesor profesor obat-obatan dan bahan sains dan teknik. "Karena puncak piramida berada di mikro, kita dapat mengendalikan setiap ujung individu."


Beam-pena litografi bisa mengarah pada perkembangan printer desktop macam untuk nanofabrication, memberikan peneliti perorangan banyak mengendalikan pekerjaan mereka.


"Seperti alat akan memungkinkan para peneliti di universitas dan di industri elektronik di seluruh dunia untuk secara cepat prototipe - dan mungkin menghasilkan - perangkat elektronik beresolusi tinggi dan sistem tepat di laboratorium," kata Mirkin. "Mereka ingin menguji pola mereka segera, tidak perlu menunggu pihak ketiga untuk menghasilkan prototipe, yang adalah apa yang terjadi sekarang."


Selain Mirkin, penulis lain kertas adalah Fengwei Huo, Gengfeng Zheng, Xing Liao, Louise R. Giam, Jinan Chai, Xiaodong Chen dan Wooyoung Shim, semua dari Northwestern.