拉夫堡大學(xué)物理學(xué)家利用納米技術(shù)創(chuàng)造出世界上最小的小提琴。這把小提琴僅微米大小,比人類(lèi)的頭發(fā)還要細(xì),要用顯微鏡才能看到細(xì)節(jié)。這把小提琴是為了展示大學(xué)的新型納米光刻系統(tǒng)的功能而制作。
這把小提琴由鉑金制成,僅長(zhǎng)35微米(100萬(wàn)分之一米)、寬13微米。相比之下,人類(lèi)頭發(fā)直徑通常在17至180微米之間,這把小提琴比最幼的頭發(fā)還要小,大小還不如晶片上的一粒灰塵。
制作小提琴的納米光刻系統(tǒng)NanoFrazor占整間實(shí)驗(yàn)室那么大,它是一臺(tái)尖端納米雕刻機(jī),利用熱掃描探針進(jìn)行光刻,即是用加熱的針狀尖端“寫(xiě)”出納米級(jí)高精度圖案。
該校物理系主任、實(shí)驗(yàn)物理學(xué)專(zhuān)家莫里森(Kelly Morrison)教授在兩位博士的協(xié)助下,先在一塊小晶片上涂上兩層凝膠狀的抗蝕劑,接著將涂層晶片放在NanoFrazor下,在晶片表面刻出小提琴圖案。之后溶解抗蝕劑,得出小提琴形狀的模穴,再抹上一層薄薄的鉑金,用丙酮洗去剩余的材料后,得出微型小提琴的成品。
該系統(tǒng)采用全封閉設(shè)計(jì),包含一個(gè)手套箱和一系列相互連接的腔室,以確保濕氣和灰塵不會(huì)影響敏感的研究。為了保持這些受控條件,研究人員通過(guò)外部操作小型金屬臂,在腔室之間小心地移動(dòng)晶片。制作一把微型小提琴大約需要3小時(shí),但團(tuán)隊(duì)最終發(fā)布的版本花了數(shù)個(gè)月制成,期間他們不斷改進(jìn)和測(cè)試不同的技術(shù)。
微型小提琴屬于測(cè)試項(xiàng)目。這套先進(jìn)的納米光刻技術(shù),將幫助研究人員建構(gòu)和研究納米尺度的結(jié)構(gòu),支援一系列旨在探索開(kāi)發(fā)下一代計(jì)算設(shè)備的新材料和新方法的研究項(xiàng)目。
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