گروهی از محققان به رهبری دکتر جورج بارباستاتیک، استاد مهندسی مکانیک موسسه فناوری ماساچوست، در حال توسعه اصول اولیه «نانواُریگامی» هستند، روش جدیدی که امکان تازدن اشیای نانومقیاس و تبدیل آنها به ساختارهای سه‌بعدی ساده را به مهندسان می‌دهد.
ساختن قطعات الکتریکی کوچک با نانواُریگامی
ساختن اشیایی همچون جرثقیل یا پروانه از کاغذ برای بسیاری از مردم سخت است. حال
تصور کنید چیزی را که صد مرتبه از قطر موی انسان باریک‌تر است، تا زده و از آن به
عنوان یک قطعه الکترونیکی استفاده کرد.
گروهی از محققان به رهبری دکتر جورج
بارباستاتیک، استاد مهندسی مکانیک موسسه فناوری ماساچوست، در حال توسعه اصول اولیه
«نانواُریگامی» هستند، روش جدیدی که امکان تازدن اشیای نانومقیاس و تبدیل آنها به
ساختارهای سه‌بعدی ساده را به مهندسان می‌دهد. از این قطعات تاخورده کوچک می‌توان
به عنوان موتور یا خازن استفاده نموده و حافظه‌های رایانه‌ای بهتر،
میکروپردازنده‌های سریع‌تر، و ابزارهای نانوفتونیکی جدیدتر تولید کرد
تونی نیکول، فارغ‌التحصیل مهندسی مکانیک که روی این تحقیق کار کرده است،
می‌گوید: «بیشتر کارهایی که تاکنون صورت گرفته‌اند، صفحه‌ای و در دوبعد هستند. ما
می‌خواهیم تمام ابزارهای جالبی را که در دو بعد توسعه یافته‌اند، سه‌بعدی کنیم».
این گروه پژوهشی با استفاده از تجهیزات لیتوگرافی معمول، مواد را در دو بعد در
مقیاس نانو الگودهی کرده و سپس آنها را به شکلی از پیش تعریف شده تا زده و شکل‌های
سه‌بعدی تولید می‌کنند. این محققان برای القای تاخوردگی در نانومواد از روش‌های
مختلفی استفاده کردند که برخی از آنها عبارتند از:
هدایت تابشی از یون‌های هلیوم
به محل مورد نظر جهت تازدن. این تابش الگوهایی در محل مورد نظر ایجاد می‌کند که
موقع جدا کردن ماده از روی سطح، موجب تاخوردگی آن می‌شود. تابش‌های پرانرژی به سطح
پایینی ماده رسیده و موجب تاخوردن آن به سمت بالا می‌شوند؛ تابش‌های با انرژی پایین
روی سطح بالایی ماده جمع شده و موجب تاخوردن آن به سمت پایین می‌شوند.
وارد کردن نانوسیم‌های طلا درون ماده. جریان الکتریکی عبور داده شده از این سیم‌ها
با یک میدان مغناطیسی خارجی برهمکنش نموده و موجب ایجاد نیروی Lorentz می‌شود که
ماده را خم می‌کند. این روش نوعی خودآرایی مستقیم است که در آن طراحِ ماده، بستر را
آماده کرده و سپس اجازه می‌دهد ابزار خودش را آرایش دهد.
این شکل‌های خم‌شده را می‌توان با استفاده از مواد مختلفی همچون سیلیکون، نیترید
سیلیکون و یک پلیمر نرم به نام SU-8 تولید کرد. زمانی که ماده خم شد، از روش‌های
زیرکانه‌ای برای نظم دادن به سطوح آن استفاده می‌شود. محققان چند راه برای انجام
این کار توسعه داده‌اند:
۱) استفاده از مغناطیس؛
۲) اتصال پلیمرها به نقاط خاصی از سطوح و سپس ذوب کردن آن با
استفاده از یک جریان الکتریکی که موجب چسبیدن سطوح به همدیگر می‌شود.
این
پژوهشگران قبلاً یک خازن سه‌بعدی را توسعه داده‌اند. خازن تولید شده تنها یک بار تا
خورده بود، اما هر چه تعداد لایه‌ها بیشتر باشد، ظرفیت ذخیره انرژی آن افزایش
می‌یابد.
