- Briti teadlased on loonud mikroskoopilise plaatinast viiuli, mille pikkus on vaid 35 mikronit ja laius 13 mikronit – see on vähem kui inimese juuksekarva paksus.
- Protsess kasutab termilist nanolitograafiat – täiustatud tehnikat, mis võimaldab NanoFrazori süsteemi abil kiipidele uskumatult täpseid mustreid skulpteerida.
- Viiul on kultuurisümbol, mida kasutatakse nanotehnoloogia võimete demonstreerimiseks, kuigi see ei ole funktsionaalne muusikariist.
- See läbimurre sillutab teed seadmete miniaturiseerimise, andmetöötluse, meditsiini ja andmesalvestuse arengule, demonstreerides materjalide nanoskaalal manipuleerimise potentsiaali.
Tänu nanotehnoloogia uusimatele edusammudele on kujuteldamatutes mastaapides esemete ehitamise võimalus nüüd reaalsus. Ühendkuningriigist pärit Loughborough' ülikooli füüsikute meeskond on suutnud luua plaatinast viiuli, mis on nii pisike, et selle saab hõlpsasti asetada umbes juuksekarva laiuseks.Kuigi seda ei kasutata muusika esitamiseks, on selle olemasolu materjaliteaduse ja inseneriteaduse verstapost.
Selle tehnoloogilise saavutuse taga peitub soov näidata visuaalselt ja arusaadavalt, Kui kaugele on nanomeetrilisel skaalal mateeria manipuleerimine jõudnud?See pisike instrument, mis on väiksem kui enamik üherakulisi organisme, tähistab nanolitograafiakatsete uut etappi ja sümboliseerib seda, mida on võimalik saavutada, kui teadus ja loovus käivad käsikäes.
Teaduslik saavutus miniatuurses mõõdus
Väike viiul taktib 35 mikronit pikk ja 13 lai (üks mikron on miljondik meetrist), mis võimaldab sellel olla väiksem kui inimese juuksekarva läbimõõt, mis varieerub 17 ja 180 mikroni vahel. See saavutus ei tulnud juhuslikult: meeskond otsis testida oma uue termilise nanolitograafiasüsteemi efektiivsust, tipptasemel tehnoloogia, mis võimaldab luua mustreid ja struktuure enneolematu täpsusega kiipidele ja teistele materjalidele.
Kontekstualiseerimiseks piisab, kui märkida, et See viiul on isegi väiksem kui mõned tardigraadid, need mikroorganismid, mis on tuntud oma vastupidavuse poolest äärmuslikele tingimustele. Lisaks anekdootidele pakub äärmuslik miniaturiseerimine ka võimalust revolutsiooniliselt muuta selliseid tööstusharusid nagu elektroonika, meditsiin ja andmesalvestus.
Kelly Morrison, projekti eest vastutav professor, koos selliste spetsialistidega nagu Naëmi Leo ja Arthur Coveney, selgitasid, et nad valisid viiuli mitte ainult selle tehnilise raskuse, vaid ka sümboolse tähenduse tõttu. Žest "maailma väikseima viiuli mängimine" on üldtuntud kui sarkastiline viis reageerida liialdatud kaebustele.ja televisiooni kaudu populaarseks saanud alates 70. aastatest, saades ikooniks viirussarjades ja -lauludes.
Loomisprotsess: NanoFrazor ja täiustatud litograafia
Sellise kaliibriga tüki saavutamiseks on vaja materjalide kombinatsioon ja keskkonna absoluutne kontrollProtseduur algab mikrokiibi katmisega kahe kihiga... materjal nimega "resist", mis on kuumuse ja valguse suhtes tundlik. See kiip asetatakse hermeetilisse "kindalaekasse", kus tolm ega niiskus ei saa tulemust muuta..
Protsessi tõeline staar on NanoFrazor, Tipptasemel Šveitsi masin, mis kasutab äärmiselt peent kuumutatud otsa, et viiulidisaini nanomeetri täpsusega "joonistada".Selle sondi abil tätoveeritakse kontuur ja detailid resistmaterjali pealmisele kihile.
Seejärel eemaldatakse alumine kiht, et paljastada viiuli õõnsus, mille peale asetatakse kiht. väga õhuke plaatinakileLõpuks eemaldab atsetoonvann ülejäänud jäägid, jättes kiibile vaid pisikese instrumendi läikiva silueti. Kogu söövitus- ja ilmutusprotsess võtab umbes kolm tundi, kuigi sammude täiustamine kindla tulemuse saavutamiseks nõudis kuude pikkust tööd ja mitmesuguseid katseid.
Viiuli kõige üllatavamate detailide hulgas on: keha replikatsiooni täpsus, küljepealsed f-id ja isegi keelpillid, mis võivad olla kuni 100 nanomeetri paksused ja mis on aatomjõumikroskoopide abil suure täpsusega paigutatud.
Nanotehnoloogia mõju ja võimalikud rakendused
See viiul ei ole funktsionaalne muusikariistana, kuid annab selgeid tõendeid tänapäevase nanotehnoloogia võimalustestNanolitograafiasüsteem, mis selle võimalikuks tegi, ei teeni mitte ainult miniatuursete teoste modelleerimist, vaid lubab muuta ka selliseid valdkondi nagu eksperimentaalfüüsika, elektroonikalülituste tootmine ning ülikompaktsete andurite ja biomeditsiiniliste seadmete loomine.
Praegu kasutavad teadlased neid protseduure, et analüüsida, kuidas aine reageerib sellistele stiimulitele nagu valgus, soojus, magnetism või elekter. Nende interaktsioonide mõistmine nii väikeses mastaabis on oluline komponentide kavandamiseks, mis suudavad revolutsiooniliselt muuta kõike alates arvutiteadusest kuni energiatõhususeni.
Mõned töösuunad liiguvad juba integreerimise suunas kvantmaterjalid kiipides, mis võiks asendada magnetilisi salvestussüsteeme ja kujundada palju kiiremaid ja säästvamaid seadmeid.
Teaduslik ja kultuuriline sümbol
Viiuli valimine kontseptsiooni tõestuseks on ka näide sellest, kuidas teadus saab popkultuuriga suhelda ja loovalt tehnilistele probleemidele tähelepanu juhtida. Väljend „sa kuuled maailma väikseimat viiulit“ on pikka aega olnud osa kollektiivsest kujutlusvõimest ja selle teoks tegemisega... Teadlased kutsuvad avalikkust üles kahtlema nende skaaladega töötamise kasulikkuses ja väljakutsetes, mida palja silmaga näha on võimatu.
See eksperiment See poleks olnud võimalik ilma multidistsiplinaarse meeskonnata, suuteline ühendada füüsika, keemia, inseneriteaduse ja isegi teadusliku kommunikatsiooni alased teadmisedDemonstratsioon, et selliseid detailseid objekte saab modelleerida mikronõela otsal, avab ukse tulevastele rakendustele kvantarvutuses, meditsiiniseadmetes ja nutikates andurites.
35 mikroni pikkune plaatinast viiul annab selgelt mõista, et Nanotehnoloogia on valmis muutma terveid tööstusharusidPealtnäha anekdootlikud žestid võivad saada edusammude seemneks, mis mõjutavad igapäevaelu palju rohkem, kui me arvame. Nanoskaala innovatsioon sillutab jätkuvalt teed tulevikule, mis on täis varem kujuteldamatuid võimalusi.
Olen tehnoloogiahuviline, kes on muutnud oma "nohikese" huvidest elukutse. Olen veetnud üle 10 aasta oma elust tipptehnoloogiat kasutades ja puhtast uudishimust igasuguste programmide kallal nokitsenud. Nüüd olen spetsialiseerunud arvutitehnoloogiale ja videomängudele. Seda seetõttu, et rohkem kui 5 aastat olen kirjutanud erinevatele tehnoloogia ja videomängude veebisaitidele, luues artikleid, mille eesmärk on anda teile vajalikku teavet kõigile arusaadavas keeles.
Kui teil on küsimusi, siis minu teadmised ulatuvad kõigest, mis on seotud nii Windowsi operatsioonisüsteemiga kui ka Androidiga mobiiltelefonidele. Ja ma olen pühendunud teile, olen alati nõus kulutama paar minutit ja aitama teil lahendada kõik küsimused, mis teil selles Interneti-maailmas tekkida võivad.