ساخت کوچک ترین ویولن جهان با فناوری نانولیتوگرافی
به گزارش کارت خوب، گروهی از فیزیکدانان دانشگاه لافبورو (Loughborough University) با استفاده از فناوری نانولیتوگرافی پیشرفته به موفقیت رسیدند ویولنی بسیار کوچک بسازند که به قول آنها، احتمالا کوچک ترین ویولن جهان است.
به گزارش گروه علمی ایرنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، این ساز میکروسکوپی به اندازه ای ریز است که میتوان آنرا در عرض یک تار موی انسان جای داد؛ ویولنی ساخته شده از پلاتین با ابعاد ۳۵ میکرون طول و ۱۳ میکرون عرض. برای مقایسه، قطر یک تار موی انسان معمولا بین ۱۷ تا ۱۸۰ میکرون متغیر است.
این پروژه کوچک اما بسیار دقیق، با هدف نشان دادن توانایی های سیستم جدید نانولیتوگرافی این دانشگاه انجام شده است؛ سیستمی که امکان ساخت و مطالعه ساختارهای نانومقیاس را فراهم می آورد و در تحقیقات متنوعی برای شناسایی مواد جدید و توسعه فناوری های نسل آینده محاسبات کاربرد دارد.
نانولیتوگرافی به معنای حکاکی و طراحی الگوهای بسیار ریز روی سطوح با دقت نانومتری است. در این پروژه، تیم تحقیقاتی به سرپرستی پروفسور کلی موریسون (Kelly Morrison)، رئیس بخش فیزیک دانشگاه، از دستگاه نانوفریزور (NanoFrazor) ساخت شرکت هایدلبرگ اینسترومنتس (Heidelberg Instruments) استفاده کردند؛ ماشینی که از فناوری لیتوگرافی حرارتی نوک پروب برای حکاکی روی پوشش ژل مانندی معروف به رسیت بهره می برد.
فرآیند ساخت ویولن از چند مرحله دقیق تشکیل شده است؛ ابتدا یک تراشه کوچک با دو لایه رسیت پوشانده می شود، سپس نوک حرارتی دستگاه، الگوی ویولن را به شکل یک نقوش میکروسکوپی در لایه بالایی می سوزاند. پس از این مرحله، لایه زیرین که در معرض حرارت قرار گرفته، حل می شود تا حفره ای بشکل ویولن ایجاد شود. در نهایت، لایه ای نازک از پلاتین روی تراشه نشسته و مواد اضافی پاک می شوند تا ویولن ظریف و بسیار ریز به معرض نمایش گذاشته شود.
ساخت این ساز بسیار کوچک به علت حساسیت بالای فرآیند و احتیاج به محیط کاملا کنترل شده و عاری از گرد و غبار، چندین ماه به طول انجامیده است؛ کاری که بسیار فراتر از یک شوخی یا نماد ساده است و در واقع پایه و اساس پژوهش های گسترده تری را فراهم آورده است.
نامگذاری این اثر به «کوچک ترین ویولن جهان» با نگاهی طنزآمیز و ارجاع به اصطلاح معروف انگلیسی «آیا صدای کوچک ترین ویولن جهان را می شنوی؟» انجام شده است؛ اصطلاحی که معمولا در واکنش به شکایات اغراق آمیز به کار می رود. این عبارت در دهه ۱۹۷۰ و از برنامه تلویزیونی MAS*H رواج یافت و هنوز هم در فرهنگ عمومی بخصوص در کارتون ها و برنامه های طنز دیده می شود.
اما فارغ از این بازی کلامی، این ساز کوچک نمایانگر توانایی های پیشرفته و دقیق فناوری نانولیتوگرافی است که می تواند به پیشرفت های قابل توجهی در حوزه های مختلف علم مواد، مهندسی و تکنولوژی های جدید منجر شود.
پروفسور کلی موریسون می گوید: ساخت کوچک ترین ویولن جهان شاید به ظاهر سرگرم کننده باشد، اما این پروژه به ما آموخت که چطور می توانیم مواد را به روش های متفاوتی با استفاده از نور، مغناطیس و الکتریسیته آزمایش نماییم و پاسخ آنها را مشاهده نماییم. این فهم پایه به ما امکان می دهد تا فناوری های جدیدی بسازیم که می تواند بهره وری محاسبات را افزایش دهد یا روش های نوینی برای تولید انرژی عرضه نماید.
این سیستم نانولیتوگرافی، هم اینک بستر دو پروژه تحقیقاتی مهم در دانشگاه لافبورو است؛ یکی در زمینه جایگزین های ذخیره سازی داده های مغناطیسی و دیگری در رابطه با استفاده از گرما برای بهبود سرعت و صرفه جویی در انرژی پردازش داده ها.
موریسون با شور و هیجان می گوید: کنترل بالای این فناوری، فرصت های فراوانی را پیش روی ما قرار می دهد و منتظر هستم ببینم خودم و دیگر محققان چه دستاوردهایی را با آن خلق خواهیم کرد.
نانولیتوگرافی پیشرفته، دریچه ای نو به دنیای مواد و فناوری های آینده باز کرده است؛ فناوری که می تواند به ساخت دستگاههای محاسباتی سریع تر، کوچک تر و کم مصرف تر و همینطور توسعه راهکارهای نوین در حوزه انرژی کمک نماید. کوچک ترین ویولن جهان، نمادی است از این دستاوردهای علمی و نمایشی زیبا از قدرت فناوری در دنیای نانو.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب