محققان سوئدی با استفاده از نانوساختارهای شبکه‌ای یا همان نانوشاخک‌ها، به روشی نوین برای ساخت سیستم‌های نانوالکترومکانیکی قابل چاپ از نوع پلیمری دست یافته‌اند. آنها امیدوارند این شیوه به‌ویژه در زمینه‌ی حسگرها ضمن افزایش کارایی به کاهش قیمت آنها منجر شود.
ساخت حسگرهای چاپی پلیمری
امروزه استفاده از سیستم‌های میکروالکترومکانیکی، یک فناوری جاافتاده در کاربردهایی از قبیل شتاب‌سنج‌ها، ژیروسکوپ‌ها، حسگرهای فشار و آرایه‌های میکروآینه‌ای دیجیتال به شمار می‌آید و در صورت راه یافتن آن به دنیای نانو، می‌توان حتی به کاربردهای جدید و متنوع‌تری از آن هم دست یافت.
اخیراً محققان سوئدی طی مطالعه‌ای ـ که نتایج آن در نشریه‌ی Nanotechnology هم به چاپ رسیده‌است ـ موفق شدند رویکرد کاملاً جدیدی را در تولید سیستم‌های نانوالکترومکانیکی (NEMS) بیابند.
آنها به این منظور از نانوساختارهای توری‌مانند قابل تنظیم با نسبت سطح به حجم بالا ـ که به شکل جفت دیواره‌های درهم فرورفته کنار یکدیگر قرار داده شده‌اند ـ استفاده کردند. به‌دلیل اینکه این ساختارها بر خلاف دیواره‌های آزاد به‌صورت طولی و از قسمت انتهایی به هم جفت می‌شوند، می‌توان آنها را مستقیماً و با روش لیتوگرافی نانومهرزنی و در یک ماده‌ی پلاستیکی و یا هر ماده‌ی ضد نور دیگری ایجاد نموده، سپس با انجام یک مرحله‌ی فلزکاری آنها را برای کاربرد مورد نظر آماده ساخت.
با توجه به اینکه در این روش می‌توان از هر نوع زیرلایه‌ای برای ایجاد این ساختارها استفاده کرد و یا حتی بدون هیچ زیرلایه‌ای اقدام به این کار کرد، محققان سوئدی توانستند برخی از ابزارهای مورد نظر خود را مستقیماً روی فویل پلاستیکی به این روش چاپ کنند. همان‌طور که در شکل بالا هم مشخص شده، اعمال یک ولتاژ مستقیم به لایه‌ی فلزی روی این ساختارها موجب ایجاد یک نیروی الکترواستاتیکی بین این جداره‌ها و خم شدن قسمت بالایی این دیواره‌ها به‌سمت یکدیگر می‌شود. حال با اضافه شدن یک ولتاژ متناوب، این شاخک‌ها حرکتی نوسانی پیدا کرده، می‌توان پاسخ آنها را طی فرکانس تشدید ثبت نمود. اگرچه شاید باور آن سخت باشد؛ این ساختارهای پلاستیکی با فرکانس‌هایی حدود چند صد مگاهرتز نوسان می‌کنند که با توجه به وزن سبکی که دارند، پاسخگویی این ابزارها را به‌طور استثنایی به حد بسیار بالایی(Hz/zeptogram0.1 ) می‌رساند.
کاربرد عمده‌ی این خاصیت در حسگرهای گازی است. مولکول‌های رهاشده در هوا با قرار گرفتن روی سطح، موجب افزایش جرم جداره‌های در حال نوسان و در نتیجه کاهش فرکانس تشدید آنها می‌شوند. از همین روش می‌توان در دیگر کاربردها از قبیل توری‌های نوری و توری‌های در محدوده‌ی کوچک‌تر از طول موج نور، شتاب‌سنج‌ها و ابزارهای رادیو فرکانسی استفاده نمود.
ساخت این NEMSهای پلاستیکی نشان داد که میکرومکانیک حتی در دنیای پلیمری هم می‌تواند دقیقاً از نمونه‌های میکروالکترونیکی و فوتونیکی تبعیت نماید.
