قالب‌گیری شیشه‌های فلزی برای نانومهرزنی

مهندسان مکانیک دانشگاه ییل یک روش نانومهرزنی جدید توسعه داده‌اند که می‌تواند در ساخت ابزارهای پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها با دانسیته بالا مفید واقع شود.

مهندسان مکانیک دانشگاه ییل یک روش نانومهرزنی جدید
توسعه داده‌اند که می‌تواند در ساخت ابزارهای پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها
با دانسیته بالا مفید واقع شود. این روش که از قالب‌های ساخته شده از فلزات
بی‌شکل (به جای سیلیکون معمول) بهره می برد، می‌تواند ساختارهایی به کوچکی
۱۳ نانومتر تولید کند. سپس می‌توان از آنها برای مهر زدن روی پلیمرها و
مواد دیگر استفاده کرد.

گلدن کومار یکی از اعضای این گروه پژوهشی می‌گوید: «حال
می‌توانیم شیشه‌های فلزی را درمقیاس‌های بسیار کوچکی که قبلاً امکان‌پذیر
نبود، دستکاری نماییم. این مواد می‌توانند به دلیل ویژگی‌های مکانیکی و
همگنی فوق‌العاده‌ای که دارند، برای کاربردهای مقیاس کوچک ایده‌آل باشند».

کومار می‌افزاید نانوقالب‌گیری شیشه‌های فلزی اثر مهمی روی لیتوگرافی
نانومهرزنی، به عنوان ابزار نوین الگودهی نانومقیاس خواهد داشت. فناوری
نانومهرزنی فعلی بر قالب‌های سیلیکونی مبتنی است که ساخت آنها پرهزینه بوده
و دوام پایینی دارند. همچنین الگودهی نانومقیاس چنین قالب‌هایی نیاز به
لیتوگرافی اشعه الکترونی گران‌قیمت و کند دارد.

به لطف این واقعیت که شیشه‌های فلزی در دماهای نسبتاً بالا همانند پلاستیک
جریان می‌یابند، پژوهشگران دانشگاه ییل بسترهای شیشه فلزی خود را با
استفاده از روش‌های ساده اندودن ساختند. قالب‌های شیشه فلزی محکم‌تر از نوع
سیلیکونی بوده، می‌توان آنها را به صورت انبوه تولید کرد، و همچنین قابلیت
استفاده مجدد را دارند، زیرا می‌توان ساختارهای روی آنها را پاک کرده و
آنها را دوباره تراشید.

کومار می‌گوید می‌توان از این قالب‌ها به‌‌عنوان بسترهایی برای نانومهرزنی،
ذخیره اطلاعات با دانسیته بالا و با قابلیت نوشتن مجدد، سطوح الگودهی شده
برای کاربردهای زیست‌پزشکی، و ماسک‌های لیتوگرافی نوری استفاده کرد. جام
شروئرز رهبر این تیم پژوهشی می‌گوید: «علاوه بر این کاربردهای فناورانه،
توانایی ایجاد ساختارهای دقیق شیشه فلزی در مقیاس نانو این امکان را برای
دانشمندان فراهم می‌آورد که اثرات اندازه را روی ویژگی‌های مواد بی‌شکل
مطالعه کنند؛ این موضوع بحث داغ انجمن‌های علمی است که در زمینه فلزات
بی‌شکل کار می‌کنند».

حال این محققان می‌خواهند ساختارهایی با اندازه‌های کوچک‌تر ایجاد کرده و
پدیده ترشوندگی را میان مواد متفاوت قالب و شیشه‌های فلزی مطالعه نمایند.
آنها می‌گویند این مطالعه کلید موفقیت نانوقالب‌گیری با شیشه‌های فلزی است.

نتایج کار این محققان در مجله Nature منتشر شده است.