Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Recore
Strona główna Nowe technologie
Dodatkowy u góry

Dodatkowy na dole

Nowa technologia druku atramentowego służąca do tworzenia nanostruktur

Wieloośrodkowy zespół inżynierów opracował nową metodę tworzenia nanostruktur dla przemysłu zajmującego się produkcją półprzewodników i nośników magnetycznych.

W metodzie tej wykorzystuje się (zgodnie z filozofią top-down) zaawansowaną technologię druku atramentowego oraz (zgodnie z filozofią bottom-up) samoorganizujące się kopolimery blokowe (czyli rodzaj materiału, który podlega samoistnej, spontanicznej organizacji w bardzo drobne, nanometrycznej wielkości, struktury).

Zespołowi, w skład którego weszło 9 badaczy z Uniwersytetu w Illinois w Urbana-Champaign, Uniwersytetu w Chicago oraz Uniwersytetu Hanyang w Korei Południowej, udało się zwiększyć rozdzielczość „drukowanych” struktur z około 200 nanometrów do około 15. Nanometr stanowi jedną miliardową część metra i odpowiada szerokości jednej cząsteczki dwuniciowego DNA.

Tworzenie nanostruktur z polimerów, cząsteczek DNA, białek oraz innych „miękkich” materiałów potencjalnie umożliwiłoby tworzenie nowej klasy urządzeń elektronicznych, diagnostycznych oraz czujników chemicznych. Naukowcy stoją obecnie przed nie lada wyzwaniem, gdyż metody litograficzne stosowane w czasie produkcji układów scalonych nie są kompatybilne z takimi materiałami.

Opracowane niedawno techniki druku o wysokiej rozdzielczości, dzięki którym można uzyskać rozdzielczość rzędu 100-200 nanometrów, mają duży potencjał, jednak żeby naukowcy mogli osiągnąć ścisły wymiar nano, wciąż należy pokonać pewne bariery. „Wyniki naszej pracy wskazują na to, że proces samoorganizacji cząstek polimerowych może być sposobem na pokonanie dotychczasowych ograniczeń,” mówi John Rogers, profesor inżynierii materiałowej Uniwersytetu w Illinois.

Rogers i jego współpracownicy przedstawili wyniki swojej pracy w artykule umieszczonym we wrześniowym numerze czasopisma Nature Nanotechnology. Połączenie techniki drukowania z samoorganizującymi się kopolimerami blokowymi pozwoliło naukowcom osiągnąć znacznie wyższą rozdzielczość, jak sugeruje główny autor – Serdar Onses, naukowiec posiadający stopień doktora z Illinois. Onses uzyskał tytuł doktora na Uniwersytecie w Wisconsin pod kierownictwem Paula Nealeya, a teraz prowadzi badania pod opieką Brady'ego W. Dougana, profesora inżynierii molekularnej Uniwersytetu w Chicago oraz współautora artykułu zamieszczonego w Nature Nanotechnology. „Nasza koncepcja okazała się bardzo użyteczna,” mówi Rogers.
Inżynierowie używają samoorganizujących się materiałów by ulepszyć tradycyjne procesy fotolitograficzne (dzięki którym uzyskuje się pożądane wzorce powierzchni) stosowane w wielu procesach technologicznych. Najpierw, przy użyciu tradycyjnych metod, tworzą wzór topograficzny lub chemiczny (który w swoisty sposób steruje sposobem organizacji „nadrukowanych” na niego kopolimerów). W przypadku badań opublikowanych w Nature Nanotechnology powyższy proces miał miejsce w niezależnym centrum nanotechnologii IMEC w Belgii. Zespół Nealeya był pionierem w zakresie sterowania samoorganizowaniem się kopolimerów blokowych nanowzorcem chemicznym.

U kresu możliwości

Rozdzielczość wzorca chemicznego zbliża się do najniższego możliwego do uzyskania w tradycyjnej fotolitografii, zwraca uwagę Lance Williamson, doktorant inżynierii molekularnej na Uniwersytecie w Chicago oraz współautor artykułu umieszczonego w Nature Nanotechnology. „Ośrodek IMEC ma możliwość przeprowadzania fotolitografii w tej rozdzielczości na dużej powierzchni z dużą precyzją” mówi Williamson.
Inżynierowie z Uniwersytetu w Illinois postanowili umieścić kopolimer blokowy na uzyskanej w ten sposób powierzchni. Ulega on samoorganizacji, ukierunkowywanej przez leżący pod nim wzorzec, tworząc strukturę o wiele wyższej rozdzielczości niż on sam.

Dotąd prace badawcze skupiały się na umieszczaniu jednolitej warstwy kopolimeru na każdej z płytek lub powierzchni i uzyskiwaniu jednolitej nanostruktury. W praktyce jednak wymaga się jednoczesnego umieszczenia kopolimerów blokowych, które zorganizują się w różne struktury, lub które umieści się w różnych miejscach płytki.

„Pomysł, żeby drukować różne kopolimery blokowe w wysokiej rozdzielczości, daje dużo możliwości w kontekście projektowania i tworzenia nowych urządzeń, gdyż umożliwia umieszczenie różnych nanostruktur na jednej powierzchni obok siebie” mówi Nealey. „Co więcej, różne wzorce w różnych miejscach powierzchni mogą doprowadzić do samoorganizacji kopolimerów w różne nanostruktury”.

Korzyści wypływające z nowej technologii

Zaawansowana technika druku atramentowego służąca do umieszczania kopolimerów blokowych na powierzchni zwana jest drukiem elektrohydrodynamicznym lub drukiem e-jet. Jej zasada działania jest bardzo podobna do zwykłego drukowania na papierze. „Istotą działania takiej drukarki jest przepływ materiałów przez małe otwory, z tym, że e-jet stanowi specjalną, wysokorozdzielczową wersję drukarki atramentowej, za pomocą której można drukować z dokładnością do kilkuset nanometrów,” mówi Onses. A ponieważ w technologii e-jet wykorzystuje się atrament w postaci płynnej, nadaje się ona także do zastąpienia atramentu roztworami nanorurek, nanokryształów, nanoprzewodów i innych rodzajów nanomateriałów.

„Najciekawszym aspektem tej technologii jest równoczesne wykorzystanie technik zgodnie z filozofią top-down (czyli techniki druku atramentowego) oraz filozofią bottom-up (czyli procesu samoorganizacji). Dzięki temu otwarte zostały nowe możliwości w litografii, które pozwolą ją zastosować zarówno w przypadku materiałów twardych jak i miękkich” twierdzi Rogers.

Autor: Bartłomiej Taurogiński


Źródło: http://www.azonano.com/news.aspx?newsID=28293




Tagi: nanorurka, nanokryształ, nanoprzewód, nanomateriał, lab, laboratorium, druk, nanostruktura
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Informacje dnia: Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie Badaczka z UG wśród wschodzących talentów nauki Amerykański patent dla wynalazku badaczy z UJ Kolejna edycja programu RISE worldwide 2019 Ranking najlepszych uczelni świata Ponad 26 mln zł na powstanie pierwszych zespołów badawczych Wrocławscy studenci bedą badać ludzkie komórki w kosmosie

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje