मानव कपाल भन्दा सानो प्लेटिनम भायोलिन: नानोटेक्नोलोजीले संगीतलाई अदृश्य स्तरमा पुर्‍याउँछ

न्यानो टेक्नोलोजीमा भएको पछिल्लो प्रगतिको कारणले गर्दा अकल्पनीय स्केलमा वस्तुहरू निर्माण गर्ने सम्भावना अब वास्तविकतामा परिणत भएको छ। संयुक्त अधिराज्यबाट, एक लफबरो विश्वविद्यालयका भौतिकशास्त्रीहरूको टोलीले यति सानो प्लेटिनम भायोलिन बनाउन सफल भएको छ कि यसलाई मानव कपालको चौडाइ जति सजिलै राख्न सकिन्छ।यद्यपि यो संगीत बजाउन प्रयोग गरिँदैन, यसको अस्तित्वले सामग्री विज्ञान र इन्जिनियरिङमा एउटा कोसेढुङ्गा प्रतिनिधित्व गर्दछ।

यो प्राविधिक उपलब्धिको पछाडि दृश्यात्मक र बुझ्ने तरिकाले देखाउने इच्छा लुकेको छ, न्यानोमेट्रिक स्केलमा पदार्थको हेरफेर कति हदसम्म आइपुगेको छ?धेरैजसो एकल-कोषीय जीवहरू भन्दा सानो यो सानो उपकरणले न्यानोलिथोग्राफी प्रयोगहरूमा नयाँ चरणलाई चिन्ह लगाउँछ र विज्ञान र रचनात्मकता सँगसँगै जाँदा के हासिल गर्न सकिन्छ भन्ने प्रतीक हो।

लघुरूपमा एउटा वैज्ञानिक उपलब्धि

सानो भ्वाइलिनले नाप्छ ३५ माइक्रोन लामो र १३ चौडा (एक माइक्रोन भनेको एक मिटरको दश लाख भाग हो), जसले यसलाई मानव कपालको व्यास भन्दा सानो हुन अनुमति दिन्छ, जुन १७ देखि १८० माइक्रोन बीच फरक हुन्छ। यो उपलब्धि संयोगले आएको होइन: टोली खोजिरहेको थियो यसको नयाँ थर्मल न्यानोलिथोग्राफी प्रणालीको प्रभावकारिता परीक्षण गर्नुहोस्, एक अत्याधुनिक प्रविधि जसले चिप्स र अन्य सामग्रीहरूमा अभूतपूर्व परिशुद्धताका साथ ढाँचा र संरचनाहरू सिर्जना गर्न अनुमति दिन्छ।

सन्दर्भलाई स्पष्ट पार्न, यो औंल्याउन पर्याप्त छ कि यो भ्वाइलिन केही टार्डिग्रेडहरू भन्दा पनि सानो छ।, ती सूक्ष्मजीवहरू जुन चरम परिस्थितिहरूको सामना गर्न प्रसिद्ध छन्। चरम लघुकरणले उपाख्यानको अतिरिक्त, इलेक्ट्रोनिक्स, औषधि, र डेटा भण्डारण जस्ता उद्योगहरूमा क्रान्तिकारी परिवर्तन गर्ने सम्भावना प्रदान गर्दछ।

केली मोरिसन, परियोजनाको लागि जिम्मेवार प्राध्यापक, नामी लियो र आर्थर कोभेनी जस्ता विशेषज्ञहरूसँग, ले व्याख्या गरे कि उनीहरूले भायोलिन यसको प्राविधिक कठिनाइको कारणले मात्र नभई यसको प्रतीकात्मक अर्थको कारणले पनि रोजे। "संसारको सबैभन्दा सानो भायोलिन बजाउने" इशारालाई अतिरंजित गुनासोहरूको जवाफ दिने व्यंग्यात्मक तरिकाको रूपमा विश्वव्यापी रूपमा चिनिन्छ।, र १९७० को दशकदेखि टेलिभिजनमा लोकप्रिय, भाइरल श्रृंखला र गीतहरूमा एक आइकन बन्यो।

सिर्जना प्रक्रिया: नानोफ्रेजर र उन्नत लिथोग्राफी

यो क्षमताको टुक्रा प्राप्त गर्न आवश्यक छ सामग्रीको संयोजन र वातावरणको पूर्ण नियन्त्रणयो प्रक्रिया माइक्रोचिपलाई दुई तहले लेपित गरेर सुरु हुन्छ। "प्रतिरोध" भनिने सामग्री, जुन ताप र प्रकाशप्रति संवेदनशील हुन्छ। यो चिप हर्मेटिक "ग्लोभबक्स" भित्र राखिएको छ, जहाँ धुलो वा आर्द्रताले नतिजालाई परिवर्तन गर्न सक्दैन।.

प्रक्रियाको वास्तविक तारा भनेको नानोफ्रेजर, एक अत्याधुनिक स्विस मेसिन जसले न्यानोमिटर परिशुद्धताका साथ भायोलिन डिजाइन "कोर्न" अत्यन्तै मसिनो, तातो टिप प्रयोग गर्दछ।यस प्रोब मार्फत, रूपरेखा र विवरणहरू प्रतिरोधको माथिल्लो तहमा ट्याटु गरिन्छ।

त्यसपछि भायोलिनको गुहा प्रकट गर्न तलको तह हटाइन्छ, जसमाथि एउटा तह राखिन्छ। धेरै पातलो प्लेटिनम फिल्मअन्तमा, एसीटोन बाथले बाँकी रहेको अवशेष हटाउँछ, चिपमा रहेको सानो उपकरणको चम्किलो सिल्हूट मात्र छोड्छ। सम्पूर्ण नक्काशी र विकास प्रक्रिया लगभग तीन घण्टामा पूरा गर्न सकिन्छ, यद्यपि परिभाषित परिणाम प्राप्त गर्न चरणहरू पूर्ण गर्न महिनौंको काम र विभिन्न परीक्षणहरू आवश्यक पर्दछ।

भायोलिनको सबैभन्दा अचम्मलाग्दो विवरणहरू मध्ये निम्न हुन्: शरीरको प्रतिकृति बनाउने निष्ठा, साइड f र स्ट्रिङहरू पनि, जुन १०० न्यानोमिटर जति बाक्लो हुन सक्छ र आणविक बल माइक्रोस्कोप प्रयोग गरेर ठूलो परिशुद्धताका साथ व्यवस्थित गरिएको छ।

न्यानो प्रविधिको प्रभाव र सम्भावित प्रयोगहरू

यो भायोलिन संगीत वाद्ययन्त्रको रूपमा काम गर्दैन, तर आधुनिक न्यानो टेक्नोलोजीको क्षमताहरूको स्पष्ट प्रमाण प्रदान गर्दछयो सम्भव बनाउने न्यानोलिथोग्राफी प्रणालीले लघु कार्यहरूको मोडेल मात्र प्रदान गर्दैन, तर प्रयोगात्मक भौतिक विज्ञान, इलेक्ट्रोनिक सर्किट निर्माण, र अल्ट्रा-कम्प्याक्ट सेन्सर र बायोमेडिकल उपकरणहरूको सिर्जना जस्ता क्षेत्रहरूलाई रूपान्तरण गर्ने वाचा पनि गर्दछ।

हाल, अनुसन्धानकर्ताहरूले प्रकाश, ताप, चुम्बकत्व, वा बिजुली जस्ता उत्तेजनाहरूमा पदार्थले कसरी प्रतिक्रिया दिन्छ भनेर विश्लेषण गर्न यी प्रक्रियाहरू प्रयोग गर्छन्। यति सानो स्तरमा यी अन्तरक्रियाहरू बुझ्नु कम्पोनेन्टहरू डिजाइन गर्न आवश्यक छ जसले कम्प्युटिङदेखि ऊर्जा दक्षतासम्म सबै कुरामा क्रान्तिकारी परिवर्तन ल्याउनुहोस्.

केही कामहरू पहिले नै एकीकरण तर्फ अघि बढिरहेका छन् क्वान्टम सामग्रीहरू चिप्समा, जसले चुम्बकीय भण्डारण प्रणालीहरू प्रतिस्थापन गर्न सक्छ र धेरै छिटो र दिगो उपकरणहरूलाई आकार दिन्छ.

वैज्ञानिक र सांस्कृतिक प्रतीक

अवधारणाको प्रमाणको रूपमा भायोलिनको छनोट पनि विज्ञानले कसरी लोकप्रिय संस्कृतिसँग संलग्न हुन सक्छ र प्राविधिक मुद्दाहरूमा रचनात्मक रूपमा ध्यान आकर्षित गर्न सक्छ भन्ने उदाहरण हो। "तपाईं संसारको सबैभन्दा सानो भायोलिन सुन्न सक्नुहुन्छ" भन्ने अभिव्यक्ति लामो समयदेखि सामूहिक कल्पनाको हिस्सा रहेको छ, र यसलाई वास्तविकता बनाएर, अनुसन्धानकर्ताहरूले जनतालाई यी स्केलहरूमा काम गर्ने उपयोगिता र चुनौतीहरूमाथि प्रश्न उठाउन आमन्त्रित गर्छन्, जुन नाङ्गो आँखाले हेर्न असम्भव छ।

यो प्रयोग बहु-अनुशासनात्मक टोली बिना यो सम्भव हुने थिएन।, सक्छु भौतिक विज्ञान, रसायन विज्ञान, इन्जिनियरिङ र वैज्ञानिक सञ्चारको ज्ञानलाई संयोजन गर्नुहोस्यस्ता विस्तृत वस्तुहरूलाई माइक्रोनेडलको टुप्पोमा मोडेल गर्न सकिन्छ भन्ने प्रदर्शनले क्वान्टम कम्प्युटिङ, चिकित्सा उपकरणहरू र स्मार्ट सेन्सरहरूमा भविष्यका अनुप्रयोगहरूको ढोका खोल्छ।

३५ माइक्रोन लामो प्लेटिनम भ्वाइलिनले यो स्पष्ट पार्छ कि नानोटेक्नोलोजीले सम्पूर्ण उद्योगहरूलाई रूपान्तरण गर्न तयार छजस्तो देखिने उपाख्यानात्मक इशाराहरू हामीले सोचेभन्दा धेरै बढी दैनिक जीवनमा प्रभाव पार्ने प्रगतिको बीउ बन्न सक्छन्। न्यानोस्केलमा नवीनताले पहिले अकल्पनीय सम्भावनाहरूले भरिएको भविष्यको लागि मार्ग प्रशस्त गर्न जारी राखेको छ।