Dosud nejmenší 3D mapu světa se vědcům z IBM podařilo vyrobit pomocí velice ostrého hrotu z křemíku, který je zhruba 100 000 krát menší než špička dobře ořezané tužky. Tento křemíkový hrot umožňuje vytvářet na materiálových površích vzory a struktury o velikosti pouhých 15 nanometrů (15 miliardtin metru).
Nejmenší 3D mapa světa. Měřítko znázorňuje velikost dvou mikrometrů.
Přestože něco podobného je možné dosáhnout i jinými prostředky, nová technika, právě vyvinutá ve švýcarských laboratořích IBM, je mnohem rychlejší a jednodušší a navíc levnější. To se jistě brzy odrazí ve vývoji budoucích nanozařízení, která by měla nalézt uplatnění v mnoha oblastech, zejména v elektronice, čipových technologiích, medicíně a biotechnologiích.
Na tomto zařízení v Curychu byla mapa za necelé tři minuty vyrobena.
Nejmenší 3D mapa světa
Aby prozkoumali všechny možnosti nové technologie zpracování povrchu v nejmenších škálách, vytvořili výzkumníci z IBM hned několik rovinných a třídimenzionálních map, a to z různých materiálů. Mezi ně patří nejmenší úplná 3D mapa zemského povrchu o rozměrech 22 x 11 mikrometrů vyrobená z polymeru.
Nejmenší 3D mapa světa
Mapa se skládá z 500 000 "pixelů", každý o ploše 20 nanometrů čtverečných, přičemž jeden kilometr nadmořské výšky odpovídá na mapě vertikálnímu rozměru 8 nanometrů.
Mapa byla vyrobena za necelé tři minuty, což je ve srovnání s ostatními dostupnými technikami výroby nanostruktur opravdu jen okamžik. Další ukázkou možností nově vyvinuté technologie je 25 nanometrů vysoká 3D replika známé alpské hory Matterhorn z molekulárního skla.
Vizualizace postupu vyrývání mapy křemíkovým hrotem. Na obrázku vidíte miniaturní zmenšeninu hory Matternhorn.
Bez hrotu by to nešlo
Jak již bylo řečeno, základem nové technologie je miniaturní křemíkový hrot o délce 500 nanometrů s vrcholkem o rozměrech několika nanometrů. Podobné hroty se používají například u mikroskopů atomárních sil - AFM, z anglického Atomic Force Microscope.
Špička hrotu přejíždí po povrchu, snímá jeho nerovnost a v případě potřeby z něj odebírá materiál tak, aby se vytvořil požadovaný reliéf. Tak trochu to připomíná 3D obrábění frézkou či gravírování, ovšem s přesností několika nanometrů.
"Pokrok v nanotechnologiích je úzce spojen s existencí velmi kvalitních metod a nástrojů na vytváření vzorů a struktur na površích materiálů," říká fyzik Armin Knoll, který se na vývoji nové metody "nanoobrábění" významně podílel. Jak sám tvrdí, nová technologie "je velmi mocný nástroj na vytváření velice malých struktur".
Zdroj: www.ibm.com
