科學(xué)家開發(fā)納米加熱器可降低制造成本
美國科學(xué)家首次厘清了溫度在蘸筆納米光刻技術(shù)中的作用,據(jù)此研制出的熱蘸筆納米光刻技術(shù)能在物質(zhì)表面構(gòu)造大小為20納米的結(jié)構(gòu)。借助這一技術(shù),科學(xué)家們能廉價地在多種材料表面構(gòu)造和種植出納米結(jié)構(gòu),用以制造電路和化學(xué)傳感器,或者研究藥物如何依附于蛋白質(zhì)和病毒上。 為了在一個基座上直接構(gòu)造納米結(jié)構(gòu),科學(xué)家們一般使用原子力顯微鏡(AFM)探針做筆,通過分子擴散將墨水分子沉積在基座表面上。這項技術(shù)很昂貴,需要特殊的環(huán)境且只能使用幾種材料。而蘸筆納米光刻技術(shù)則利用原子力顯微鏡探針把墨水分子傳輸至基底表面,使之形成自組裝的單分子層,其具有高分辨率、定位準確和直接書寫等優(yōu)點,幾乎適用于所有環(huán)境和多種不同的化合物。熱蘸筆納米光刻技術(shù)則可將原子力顯微鏡變成細小的“烙鐵”,從而應(yīng)用在固體材料上。 勞倫斯伯克利國家實驗室分子工廠的臨時主任吉姆·德約爾和同事在研究中系統(tǒng)調(diào)查了溫度對納米結(jié)構(gòu)尺寸的影響并研發(fā)出了一個新的模型,解析墨水分子如何從書寫探針到達基座,然后組合成一些有序的層并成為一個納米大小的結(jié)構(gòu)。德約爾表示:“以探針為基礎(chǔ)的制造技術(shù)有望精確制造出納米尺度的設(shè)備。然而,我們需要深刻理解墨水分子是如何轉(zhuǎn)移到基座上的,最新研究首次讓我們厘清了這一點! |