محققان دانشگاه Northwestern موفق به توسعه یک آرایه دوبعدی شامل ۵۵۰۰۰ قلم ، شده‌اند که به آنها این امکان را می‌دهد که در آن واحد ۵۵۰۰۰ الگوی یکسان را با جوهر مولکولی روی بستر طلا یا شیشه نقاشی کنند. طول هر ساختار به اندازه یک مولکول می‌باشد.
استفاده از نانولیتوگرافی قلم غوطه‌ور با ۵۵۰۰۰ قلم
محققان دانشگاه Northwestern موفق به توسعه یک آرایه دوبعدی شامل ۵۵۰۰۰ قلم ، شده‌اند که به آنها این امکان را می‌دهد که در آن واحد ۵۵۰۰۰ الگوی یکسان را با جوهر مولکولی روی بستر طلا یا شیشه نقاشی کنند. طول هر ساختار به اندازه یک مولکول می‌باشد.
از زمانی که اولین میکروسکوپ پروب روبشی در سال ۱۹۸۱ اختراع شد، محققان بر این اعتقاد بوده‌اند که این ابزار قدرتمند روزی برای نانوساخت و نانوالگودهی سطوح با روش چیدمان مولکول به مولکول یا روش پایین به بالا مورد استفاده قرار خواهد گرفت. علی‌رغم ۲۵ سال تحقیق در این زمینه، تاکنون مانع بزرگی در مسیر توسعه روشی با پتانسیل تجاری، وجود داشته است.
این روش الگودهی، نانولیتوگرافی قلم غوطه‌ور(DPN) نامیده می‌شود و در سال ۱۹۹۹ در دانشگاه Northwestern ابداع شده است.
برای اثبات توانایی‌های این روش، محققان چهره شخصی را روی سکه ۵ سنتی ۵۵۰۰۰ بار رونویسی کردند که این کار فقط ۳۰ دقیقه طول کشید. هر کدام از تصویرها ۱۲ میکرومتر عرض داشتند- چیزی در حدود دو برابر سلول خون و از ۸۷۷۳ نقطه تشکیل شده که هر کدام ۸۰ نانومتر قطر داشتند.
این فرآیندهای موازی مسیر تهیه DPN قابل رقابت با دیگر روشهای لیتوگرافی؛ روش‌هایی که برای الگودهی سطوح وسیعی از بسترهای فلزی و نیمه‌هادی مانند ویفرهای سیلیکونی به کار می‌روند، را هموار می‌کند. مزیت این DPN که یک روش لیتوگرافی بدون ماسک است، این است که می‌توان آن را برای رهایش چندین نوع جوهر مختلف به طور همزمان روی یک سطح در هر نوع پیکربندی دلخواه به کار برد. لیتوگرافی‌های مبتنی بر ماسک و قالب‌گیری در این زمینه محدودیت‌های زیادی دارند.
“chad A. mirkin مدیر مؤسسه بین‌المللی Northwestern در زمینه فناوری نانو و استاد Rathmann .B George استاد شیمی و مدیر این پروژه تحقیقاتی معتقد هستند: این روش جدید می‌تواند منجر به تولید تراشه‌های ژنی بسیار کوچک، کتابخانه‌های ترکیبی برای به تصویر کشیدن مواد فعال دارویی، روشهای جدید ساخت و یکپارچه‌سازی مواد ترکیبات نانومقیاس و حتی در مقیاس مولکولی؛ برای صنعت الکترونیک و کامپیوتر گردد.
همچنین این روش می‌تواند منجر به ایجاد روشهای جدید برای مطالعه سیستم‌های زیستی در سطح ذرات منفرد گردد که برای درک چگونگی فعالیت سلول‌های سرطانی و ویروس‌ها برای یافتن راه‌های جلوگیری از فعالیت آنها، بسیار مهم است. از همه مهم‌تر می‌توان یک تراشه پروتئینی یا ژنی کامل ساخت که برای قرار دادن در زیر یک سلول منفرد مناسب باشد.”
نتایج این تحقیق در مجله Angewondte chemie منتشر شده است.
