Самая маленькая в мире 3D-печатная обложка журнала создана учеными из IBM

Компания IBM Research, расположенная в Цюрихе, создала самую крохотную обложку журнала в мире. С помощью маленькой стамески исследователям удалось создать изображение настолько крохотное, что 2000 обложек такого же размера могли бы поместиться на крупинке соли.

Ученые выгравировали изображение размером 11 x 14-микрометров, на котором изображены две панды, которые появились на обложке журнала National Geographic Kids, применив для этого технологию схожую с 3D-печатью.

Обложка размером 11 x 14-микрометров и Оригинал обложки журнала

Для создания рекордно крошечной обложки, ученые IBM создали сверхтонкое «зубило», с кончиком из нагреваемого силикона, который в 100 000 раз меньше, чем кончик заостренного карандаша. С помощью такого нано-кончика, который создает узоры и структуры в микроскопическом масштабе, у ученых ушло всего 10 минут, чтобы выгравировать обложку журнала на полимере, который, по сути, то же самое вещество, из которого делается пластик.

Разогретый кончик 3D-печатного механизма составляет 700 нанометров в длину, и при этом всего 10 нанометров на кончике. Изображения: IBM

Получившаяся в результате обложка журнала, размером 11 × 14 микрометров, фактически невидима невооруженным глазом.

«Я хотел сделать что-то вроде высекания по камню, но только на нано-уровне» - сказал Урс Дуерих, ученый в компании IBM в Швейцарии и один из изобретателей этого устройства.

На этом фото вы видите часть кремниевой пластины, с гравировкой на нано-уровне. Фотография: IBM

Как исследователи IBM создали обложку

Нанометровый кончик, который может быть нагрет до 1000 градусов Цельсия (1,832 градусов по Фаренгейту), прикреплен к гибкому кронштейну, который сканирует поверхность материала, в данном случае, полимера, изобретенного химиками в IBM Research в городе Алмаден, Калифорния, с точностью до одного нанометра — одной миллионной части миллиметра. Применяя тепло и силу, кончик может удалять материал субстрата на основе предварительно определенных шаблонов, таким образом, он работает как «нано-фрезеровальное» устройство или 3D-принтер с ультравысокой точностью.

Аналогично работе с 3D-принтером, больше материала может быть удалено, для создания сложных трехмерных структур с нанометровой точностью путем модуляции силы или путем повторного обращения к одному и тому же месту.

Фотография: IBM

Эта новая возможность может повлиять на создание прототипов новых транзисторных устройств, в том числе транзисторов с эффектом поля туннелирования, для более энергоэффективных и быстрой электроники для таких устройств, как облачные дата-центры и смартфоны. К концу года IBM надеется начать изучение использования этой технологии для прототипирования транзисторных конструкций созданных из графено-подобных материалов.

«Для создания более энергоэффективных облачных решений и для более быстрого обрабатывания больших массивов данных, нам нужно новое поколение технологий, включая новые транзисторы. Но прежде, чем мы сможем использовать эти будущие технологии в массовом производстве, нам нужны новые методы для создания прототипов размером меньше, чем 30 нанометров» - сказал д-р Армин Нолл, физик и изобретатель в IBM Research. «С нашей новой техникой мы можем достичь очень высокой разрешающей способности в 10 нанометров при довольно низкой стоимости и сложности. В частности, контролируя количество испаряемого материала, мы также можем производить 3D-рельефные узоры с беспрецедентной точностью лишь в один нанометра в вертикальном направлении. Теперь применение этой новой технологии для решения реальных задач зависит только от воображения ученых и инженеров».

Статья подготовлена для 3DToday.ru