دستگاهی ارزان برای تولید ساختارهای نانومقیاس

در حال حاضر دستگاه‌هایی که برای تولید نانوساختارها استفاده می‌شود بسیار گرانقیمت هستند، اما اخیرا دستگاهی ساخته شده که می‌تواند همانند یک چاپگر، الگوهای نانومقیاس را ایجاد کند. با استفاده از این چاپگر هر کسی می‌تواند اطلاعات خود را به سادگی و با قیمت بسیار کم به مقیاس نانو انتقال دهد.

چاد میرکین از پژوهشگران این پروژه می‌گوید: دستگاهی که ما ساخته‌ایم کمی بزرگتر از یک چاپگر معمولی است که می‌تواند نانوساختارهایی را روی سطح ایجاد کند. این کار با سرعت بالا و در مقیاس انبوه قابل انجام است. میرکین در موسسه بین‌المللی فناوری‌نانو نورث وسترن مشغول به فعالیت است.

این دستگاه جدید بدون نیاز به هزینه‌های چند میلیون دلاری می‌تواند ساختارهای مختلفی از تراشه‌های ژنی گرفته تا آرایه‌های پروتئینی را روی یک سطح ایجاد کند. میرکین می‌گوید: به جای این که چند میلیون دلار هزینه کنید، شما می‌توانید با استفاده از این دستگاه ادوات مختلفی در مقیاس نانو بسازید.

این دستگاه را به دلیل کوچک بودن می‌توانید در محل مورد نظر خود به راحتی قرار دهید. این سیستم رومیزی از آرایه قلمی لیتوگرافی نوری بهره‌مند است. این آرایه‌ها دارای نوک هرمی از جنس پلیمر بوده که دارای پوششی به ضخامت 100 نانومتر هستند. با استفاده از میکرو آیینه‌ها، یک پرتو نوری می‌تواند به هزاران پرتو باریک تبدیل شود و از روزنه موجود در نوک این قلم‌ها خارج شود. با کمک مواد مقاوم در برابر نور، می‌توان الگوهای مختلفی را روی یک سطح ایجاد کرد، الگوهایی در مقیاس میکرو یا نانو تنها در یک مرحله قابل ایجاد است.

میرکین موفق به ارائه نرم‌افزار بسیار قدرتمندی شده که می‌تواند نور را در یک جهت مشخص سوق داده و تمام بخش‌های مختلف دستگاه را با هم هماهنگ کند. با این نرم‌افزار هر قلم می‌تواند به صورت مستقل یک الگوی منحصر به فرد ایجاد کند.

در این دستگاه دیگر نیازی به استفاده از ماسک در هر دفعه نگارش نیست. پرتو پس از تقسیم شدن به بخش‌های مختلف رفته و هر یک کار خود را به صورت مستقل انجام می‌دهند. میرکین پیش‌بینی می‌کند که این دستگاه در مدت دو سال قابل تجاری‌سازی باشد. در قدم بعد میرکین و همکارانش روی ساخت نمونه‌های بیشتر از این سیستم کار می‌کنند.

منبع: ستاد ویژه توسعه فناوری نانو