Физики из Университета Лафборо в Великобритании напечатали «самую маленькую скрипку в мире» с помощью новых инструментов нанолитографии. Команда, создавшая этот инструмент, который тоньше человеческого волоса, выбрала этот проект в качестве отсылки к вечному оскорблению. Этот инструмент — не просто отсылка к Губке Бобу, он олицетворяет будущее наномасштабных вычислений. Используя процесс, который команда из Лафборо сравнивает с трафаретной печатью в микроскопическом масштабе, скрипка получилась крошечной: 13 микрон в ширину и 35 микрон в высоту.
Это делает ее тоньше человеческого волоса и настолько маленькой, что даже самые маленькие тихоходки не смогли бы на ней играть — факт, который становится менее актуальным из-за неспособности скрипки издавать музыкальные ноты. Инструмент изготовлен из платины с помощью процесса, называемого термосканирующей зондовой литографией. Скрипка является тестовой печатью для нового термосканирующего зондового микроскопа университета, который готовится к исследованиям наноразмерных запоминающих устройств.
На видео выше профессор Келли Моррисон объясняет технологию, лежащую в основе миниатюрного травления. «Создание самой маленькой в мире скрипки может показаться забавной игрой, но многое из того, что мы узнали в этом процессе, по сути, заложило основу для исследований, которые будут проводиться здесь», — делится Моррисон. Университет использовал свой новый микроскоп с термосканирующим зондом NanoFrazor от Heidelberg Instruments из Швейцарии. Этот инструмент имеет сверхострый, сверхгорячий наконечник зонда, который вытравливает структуры наноразмера в различных материалах с разрешением до 15 нм; по словам Моррисон, это «очень, очень, очень маленькая игла, которая может видеть атомное взаимодействие».
С помощью зонда на чип, покрытый фоторезистом, был выгравирован своего рода трафарет, который затем был обработан для растворения фоторезиста и оставления отпечатка в форме выгравированной скрипки. На чип был нанесен слой платины, а после окончательной промывки ацетоном осталась только платиновая статуэтка скрипки. NanoFrazor в Лафборо — одно из немногих устройств такого рода в Великобритании, и оно уникально среди своих аналогов благодаря тому, что установлено в так называемой «перчаточной коробке», которая защищает зонд и его потенциально чувствительные к воздуху и воде рабочие материалы от постороннего воздействия.
Процесс нанолитографии, использованный для создания скрипки, уже изучается двумя командами в Школе науки Лафборо с целью повторения и улучшения технологий хранения данных. Одна из таких исследовательских групп изучает будущее систем хранения данных на основе тепла; использование нанолитографии для изготовления чувствительных к теплу наночастиц может стать важным шагом в развитии устройств памяти, использующих несколько различных материалов в одном устройстве памяти. Другой проект, использующий инструменты нанолитографии, — это исследование возможности использования зонда для разработки наноразмерных магнитных датчиков для еще более компактных магнитных устройств памяти.
По мере того как магнитные жесткие диски становятся все меньше, становится все труднее считывать и записывать магнитные данные с приемлемой стабильностью при постоянно растущей плотности; это было физическим ограничением, которое потребовало использования технологии HAMR (тепловая магнитная запись) в современных передовых жестких дисках. Но если магнитный считыватель можно было бы изготовить в наномасштабе, это открыло бы новые горизонты в области плотности памяти.
В то время как многие ученые и исследователи начали искать альтернативные тенденции в области аппаратного обеспечения, такие как микрочипы на основе фотоники, поскольку закон Мура начинает замедляться, это углубление в нанолитографию обещает принести дивиденды в виде продления срока службы традиционных вычислительных технологий. И с этого момента, когда кто-то расскажет действительно грустную историю, вы действительно сможете сыграть для него песню на самой маленькой скрипке в мире, при условии, конечно, что вы сможете доехать до Лафборо в Лестершире.
Оригинал
Уникальность
