گروهی از محققان صنعتی و دانشگاهی که به دنبال توسعه یک روش ریخته گری قالب‌گیری- پرکردن جدید برای ساخت افزاره‌های نانومقیاس بودند، به کشف با ارزشی دست یافتند. آنها نه تنها یک روش ساخت نانومقیاس سه بعدی طراحی کردند، بلکه این فرآیند را نیز برای ساخت نانوپروب‌های بسیار سخت وضد سایش استفاده کردند.
نانوریخته‌گری منجر به نانوپروب‌هایی به سختی الماس می‌شود
موقعی که گروهی از محققان صنعتی و دانشگاهی به دنبال توسعه یک روش ریخته گری قالب‌گیری-
پرکردن جدید برای ساخت افزاره‌های نانومقیاس بودند، به کشف با ارزشی دست یافتند.
آنها نه تنها یک روش ساخت نانومقیاس سه بعدی طراحی کردند، بلکه این فرآیند را نیز
برای ساخت نانوپروب‌های بسیار سخت وضد سایش (ماده‌ای مشابه الماس) استفاده کردند.
کومار استریدهاران از دانشگاه ویسکونسین – مادیسون و یکی از این محققان، می‌گوید:
در افزاره‌ها و فرآیند‌های نانومقیاس، اثر اصطکاک بسیار مهم است. در این مقیاس
نیروهای سطحی بواسطه نسبت سطح به حجم بالا، به‌طور فزاینده‌ای غالب هستند. این گروه
تحقیقاتی که شامل محققانی از دانشگاه پنسیلوانیا و IBM نیز است، برای ساخت کربن شبه
الماسی حاوی سیلیکون (Si-DLC) یک روش ساخت نانومقیاس سه‌بعدی ابداع کرده‌اند. در
این مطالعه، این محققان نشان داده‌اند که Si-DLC که در مقیاس ماکرو بواسطه‌ی اصطکاک
کم و مقاومت ضدسایشی بالایش با ارزش است، در مقیاس نانو نیز مقاومت ضدسایشی برجسته‌ی
مشابهی دارد.
هاریش بهاسکاران از IBM و یک از این محققان، می‌گوید: اینکه موادی در مقیاس ماکرو
خواص ضدسایشی داشته باشند، معلوم نیست که در مقیاس نانو نیز همان خواص را داشته
باشند.
روش نانوریخته‌گری جدید توسعه‌یافته به‌وسیله این محققان به آسانی می‌تواند برای
ساخت در مقیاس صنعتی اصلاح‌شده و استفاده شود. این محققان با استفاده از یک ویفر
سیلیکون روی عایقِ حکاکی‌شده با قالب‌های هرمی‌شکلِ تیز، نوک‌های بسیار تیز با قطر
۱۰ نانومتر روی میکرولرزانک‌های سیلیکونی استاندارد، ساختند.
آنها برای روکش‌دهی این نوک‌ها با Si-DLC از روش پلاسما استفاده کردند. این روش در
فضای سه بعدی همانند یک برف‌روب که روی زمین پوششی از برف ایجاد می‌کند، عمل می‌کند.
در این حالت، برف دی‌سیلوکسان هگزامتیل یونیزه شده است. دی‌سیلوکسان هگزامتیل یک
پیش‌ماده‌ی مایع برای Si-DLC است که در ظرف پلاسما به صورت گاز یونیزه‌شده درآمده و
روی این نوک‌ها به‌صورت Si-DLC ترسیب می‌شود. این روش این امکان را برای آنها فراهم
می‌کند که نوک‌های خیلی تیز را به‌طور دقیق روکش‌دهی کنند.
این محققان متوجه شدند که مقاومت ضدسایشی این نوک‌های Si-DLC سه‌هزار برابر مقاومت
ضدسایشی نوک‌های سیلیکونی است.
نتایج این تحقیق در مجله‌ی Nature Nanotechnology منتشر شده است.
