دانشمندان توانستند با کمک یک روش الگودهی مستقیم و قابل سازگارCOMS به آرایه‌های از لرزانک‌هایی که با نور فعال می‌شوند روی فیلمی از نانولوله‌های کربنی سبک دست یابند.
تشکیل محرک‌های نوری با نانولوله‌های کربنی
دانشمندان توانستند با یک روش الگودهی مستقیم و سازگار با COMS به آرایه‌هایی از لرزانک‌هایی که با نور فعال می‌شوند، روی فیلمی از نانولوله‌های کربنی سبک، دست یابند.
یکی از محققان دانشگاه Delaware می‌گوید: ”سیستم‌های میکرومکانیکی نوری (MOMS) که با این روش ساخته شده‌اند، می‌توانند در کاهش هزینه اکتشافات فضایی مؤثر باشند“.
اعضای این گروه تحقیقاتی با به کار بردن ترکیبی از لیتوگرافی، رسوب‌دهی و حکاکی، آرایه‌ای از لرزانک‌های فعال نوری سبک درست کردند که از جنس فیلم نازکی از نانولوله‌های کربنی است.
امروزه تلسکوپ‌های فضایی از سازوکارهای تحریک‌‌سازی سنگین و گران‌قیمت پنوماتیک یا پیزو برای تعیین موقعیت آینه‌ها استفاده می کنند. در مقابل ، محرک‌های فعال نوری سبک می‌توانند با استفاده از لیزر نیمه‌هادی متراکم، کار کنند.
متأسفانه در این محرک ها، فرایند ناپیوسته تبدیل فیلم نانولوله‌های کربنی حساس به نور به یک ابزار کامل، مانع اصلی موجود در برابر تولیدکنندگان و سازندگان MOMS بوده و آنها را با چالش بزرگی رو به رو کرده است.
الگودهی مستقیم تنها زمانی امکان‌پذیر است که هیچ فشاری در فیلم نانو لوله کربنی موجود نباشد. در این کار، ابتدا نانولوله‌های کربنی در یک محلول مناسب، معلق و از هم جدا می‌شوند. سپس با استفاده از فیلتراسیون خلا فیلم یکنواختی ایجاد می‌شود. این ورقه‌های نانولوله‌ای با ضخامت ۱۳۰ نانو متر با بازپخت در دمای ۷۵ ˚C به ویفرهای اکسیدی یا سیلیکونی متصل شده، سپس مستقیماً با فوتولیتوگرافی الگودهی می‌شوند.
همچنین دانشمندان دریافتند که می‌توانند طرح‌هایی با تفکیک بالا روی ویفرهایی با پوشش نانولوله‌های کربنی انتقال داده و لرزانک‌هایی به مساحت ۳۰۰ در ۳۰ و ضخامت ۷ میکرون ایجاد کنند. با تمرکز ۱۷۰ میلی‌وات از نشر لیزر (۸۰۸ نانومتر) بر پایه این لرزانک، می‌توان نوک را تا ۲۳ میکرومتر جابه‌جا کرد.
مطابق نظر این محققان، نمایشگرهای نشر میدانی و تجهیزات زیست پزشکی هم از نتیجه این تحقیقات بهره‌مند می‌شوند. آنها عقیده دارند که می‌توان ابزاری ساخت که با تصحیح ساختار و خواص فیزیکی نانولوله‌های کربنی، طول موج‌های مخصوصی را گزینش کنند. این گروه اختراع خود را به طور موقت ثبت کرده‌اند و اکنون در حال مطالعه برای توسعه سازوکارهای میکرو و نانو روبوتیک بر اساس آرایه‌های محرک مذکور هستند.
نتایج این تحقیق در مجله Applied Phys. Lett. به چاپ رسیده است.
