ایجاد طرح‌های نانومقیاس در دمای پایین

محققان دانشگاه صنعتی پوهانگ کره‌ی‌ جنوبی و شرکت LG، موفق به ابداع روشی برای طراحی نانومقیاس کوپلیمرها شده‌اند که در ساخت ابزار ذخیره کننده‌ی اطلاعات با دانسیته‌ی بالا کاربرد دارد.

محققان دانشگاه صنعتی پوهانگ کره‌ی‌ جنوبی و شرکت LG، موفق به ابداع روشی برای
طراحی نانومقیاس کوپلیمرها شده‌اند که در ساخت ابزار ذخیرکننده‌ی اطلاعات با
دانسیته‌ی بالا کاربرد دارد. در این روش که در آن از نوک میکروسکوپ AFM در دمای
اتاق استفاده می‌شود، بر خلاف روش‌های موجود، نیازی به گرم کردن نیست و می‌توان به
کمک آن ابزاری با دانسیته‌ی ذخیره‌ی اطلاعاتی در حدود یک ترابایت در هر اینچ مربع
(۱ Tb / in2 ) تولید کنند.

تاکنون دانسیته‌ی واقعی ابزارهای تجاری ذخیره‌ی اطلاعات در بهترین حالت (۰/۳ Tb / in2 ) بوده است؛ لذا روش جدید در صورت تجاری شدن کار برجسته‌ای در صنعت ذخیره‌سازی
داده‌ها به شمار می‌آید.

 

 

در لیتوگرافی مبتنی بر AFM، طرح‌های
نانومقیاس به‌وسیله‌ی نوک AFM روی سطح یک پلیمر ایجاد می‌شوند؛ به‌عنوان
مثال، در سیستم IBM برای طراحی نانومتری روی پلیمر PMMA نوک AFM تا دمای
انتقال شیشه‌ای (حدود ۳۵۰ °C) گرم می‌شود. مشکل اساسی در این روش گرم کردن
نوک AFM است؛ زیرا بخش اعظمی از این گرما به‌وسیله‌ی نوک AFM مصرف و کمتر
از ۱ درصد آن به پلیمر منتقل می‌شود.

در این روش، محققان از کوپلیمر پلی‌استایرن- پلیn- پنتیل متاکریلات (PS-b-PnPMA)
استفاده کردند. این کوپلیمر یک باروپلاستیک است و در هنگام اعمال فشار دچار
تغییر فاز می‌شود. در نتیجه می‌توان بدون نیاز به گرما و تنها با فشار دادن
نوک AFM روی سطح این کوپلیمر طرح‌ها و دندانه‌هایی نانومتری با دانسیته‌ی
(۱ Tb / in2 ) ایجاد کرد که هر کدام از آنها دندانه‌ها می‌توانند به حالت ۰ و
۱ تبدیل شده، عمل ذخیره‌سازی اطلاعات را انجام دهند.

این محققان به‌طور عملی نشان دادند که می‌توان تا بیش از ۱۰ بار روی این
فیلم‌ها طرح‌های نانومتری را ایجاد و پاک کرد. آنها هم‌اکنون در حال بررسی
پایداری طولانی‌مدت طراحی‌های انجام‌‌‌شده هستند. جزئیات این کار در مجله‌ی
Nature Nanotechnology منتشر شده‌‌‌است.