|
زمانی که گوتنبرگ ماشین چاپ خود را در اواسط قرن ۱۵ اختراع کرد، به هیچ وجه فکر نمی‌کرد
که عصر اطلاعات را آغاز کرده است؛ و اصلاً فکر نمی‌کرد که دانشمندان این اختراع او
را به مقیاس نانو منتقل خواهند کرد.
امروزه چاپ کردن گسترده‌ترین فناوری برای رسوب دادن ذرات کوچک روی سطوح مختلف می‌باشد.
چاپگرهای رومیزی معمول لیزری از ذرات تونر با ابعاد میکرومتری استفاده می‌کنند، در
حالی که برخی چاپگرهای صنعتی گران‌قمیت حتی از ابعاد زیر میکرونی نیز بهره می‌برند.
از سوی دیگر نشاندن دقیق نانوذرات روی سطوح، کلید بسیاری از کاربردهای فناوری نانو
مخصوصاً نانوالکترونیک می‌باشد.با این حال برای الگودهی اتوماتیک نانوذرات، فناوری‌های
موجود یا کند بوده (همانند لیتوگرافی قلم غوطه‌ور) و یا به الگوهای پیش‌ساخته روی
سطوح مورد نظر نیاز دارند (همانند جایدهی الکترونیکی).
محققان قبلاً با استفاده از فرایندی مشابه فرایند چاپ، نیاز به رشد همبافته یا
اتصال ویفرها را جهت یکپارچه‌سازی انواع مختلفی از مواد مختلف نیمه‌هادی غیرمشابه
روی سطوح به منظور تولید قطعات الکترونیکی سه‌بعدی، از بین برده‌اند.
اخیراً محققان سوئدی یک روش موازی برای آرایش و یکپارچه‌سازی تعداد زیادی از
نانوذرات که به صورت تودهای تولید شده‌اند، توسعه داده‌اند که می‌تواند این
نانوذرات را با تفکیک‌پذیری و بهره بالا روی یک سطح ساختارنیافته آرایش دهد.
دکتر هیکو ولف یکی از محققان گروه خودآرایی، نانوالگودهی و لیتوگرافی نرم در
آزمایشگاه تحقیقاتی آی‌بی‌ام نزدیک زوریخ می‌باشد که همراه با همکاران دیگرش در این
آزمایشگاه و محققان دیگری از ETH سوئیس یک فرایند موثر برای تولید خطوط، آرایه‌ها،
و آرایش‌های پیچیده‌ای از نانوذرات با دقت بالا و تفکیک‌پذیری در حد یک نانوذره
توسعه داده است که در آن هر نانوذره عمکرد خود را حفظ می‌کند.
ولف می‌گوید: «روش چاپی ما با ذرات مختلفی از جمله فلزات، پلیمرها، نیمه‌هادی‌ها و
اکسیدها سازگار می‌باشد. با این روش می‌توان نانوذراتی را که به صورت تودهای سنتز
شده‌اند، در همان حالت کلوئیدی آنها و حتی زمانی که با مولکول‌های عاملی تغییر
یافته‌اند، مدیریت کرد. به لطف تفکیک‌پذیری بالای این روش، می‌توان ابعاد ضروری
ابزارهای نانومقیاس را ایجاد کرد».
در این روش چاپی جدید، محققان ETH/IBM سه جنبه کلیدی فرایند را کنترل کرده‌اند:
۱) آرایش دقیق نانوبلورها: درک فرایند آرایش و طراحی مناسب هندسه صفحه چاپ،
۲) کنترل انتقال ذرات به سوی محل‌های آرایش روی صفحه: فراهم آوردن مقدار مورد نیاز
نانوذرات کافی نمی‌باشد، غلظت نانوذرات باید به صورت موضعی نیز بالا باشد تا بهره
بالایی حاصل شود؛
۳) تنظیم چسبندگی ذرات برای انتقال موثر: یک لایه نازک پلیمری نانوبلورها را در محل
مورد نظر تثبیت می‌کند.
|
