Tulostuksella pehmeitä nanorakenteita

Kansainvälinen ryhmä insinöörejä on kehittänyt uuden lähestymistavan valmistaa puolijohteisia ja magneettisia nanorakenteita.

Uudessa menetelmässä yhdistyvät ylhäältä alaspäin toimivan mustesuihkutulostuksen tekniikka alhaalta ylöspäin tapahtuvan toimintatavan kanssa, ja niihin liittyvä itsejärjestyvä polymeerimateriaali, joka voi muodostaa spontaanisti ultrahienoja rakenteita.

Ryhmä koostui University of Illinois at Urbana-Champaignin, University of Chicagon ja korealaisen Hanyang Universityn tutkijoista. Ryhmä pystyi kasvattamaan monimutkaisten rakenteiden valmistuksen resoluutiota noin 200 nanometristä noin 15 nanometriin.

Kyky valmistaa nanorakenteita polymeereistä, DNA:sta, proteiineista ja muista pehmeistä materiaaleista mahdollistaa uudenlaisen elektroniikan, diagnostisten laitteiden ja kemiallisten antureiden kehittämisen.

Haasteena on ollut, että monet näistä aineista ovat perimmältään sopimattomia erilaisiin perinteisiin ​​litografiatekniikoihin. Nyt insinöörit voivat käyttää itsejärjestyviä materiaaleja laajentamaan perinteisiä fotolitografisia prosesseja. 

Uudessa menetelmässä luodaan ensin joko topografinen tai kemiallinen malli perinteisin menetelmin. Sitten polymeeri asetetaan mallin päälle ja se järjestyy mallin ohjaamana muodostamaan kuvioita, jotka ovat paljon tarkempia kuin malli itse.

Vastaavat aiemmat työt ovat tuottaneet kuvioita lähinnä vain yhden ominaispiirteen suhteen mutta käytännön sovellukset vaativat lohkokopolymeerien moniulotteisuutta kuvioituna tai alueellisesti sijoitettuna yli koko alustaan.