ایجاد الگوهای نانومقیاس روی سطوح منحنی

سال‌هاست که الگودهی روی سطوح از طریق لیتوگرافی انجام می‌شود؛ اما تاکنون اعمال الگو‌های نانومقیاس روی سطوح منحنی امکان‌پذیر نبوده‌است. اخیراً روش جدیدی برای ایجاد این الگوها ارائه شده‌است. در این روش از یک لایه‌ی پلیمر چسبناک روی سطوح ، پیش از الگودهی، استفاده شده‌است.

سال‌هاست که الگودهی روی سطوح از طریق
لیتوگرافی انجام می‌شود؛ اما تاکنون اعمال الگو‌های نانومقیاس روی سطوح
منحنی امکان‌پذیر نبوده‌است. اخیراً روش جدیدی برای ایجاد این الگوها ارائه
شده‌است. در این روش از یک لایه‌ی پلیمر چسبناک روی سطوح ، پیش از الگودهی،
استفاده شده‌است.

نانولیتوگرافی، یا الگودهی سطح در مقیاس نانو، برای فناوری مدرن بسیار
حیاتی است؛ اما تا به امروز نانولیتوگرافی تنها روی سطوح صاف انجام شده‌است.
اخیراً یک گروه تحقیقاتی در دانشگاه آکرون به روشی دست یافته‌اند که می‌توان
با آن روی سطوح منحنی راهم الگودهی کرد. در این روش الگوهایی روی سطوح غیر
یکنواخت و منحنی با استفاده از نانوذرات منفرد انجام می شود.

 

  

 

 

جیا، از محققان این پروژه می‌گوید که پیش
از ما، از نانوذرات در الگو‌های شش‌وجهی استفاده شده بود؛ اما این ذرات به
یکدیگر چسبیده و از هم حمایت می‌کردند؛ بنابراین ما کنجکاو شدیم که ببینیم
آیا می‌توان نانوذرات منفردی که به هم متصل نبوده و از هم جدا هستند را روی
سطوح نشست داد. این کار مزایای متعددی داشت؛ برای مثال این امکان را فراهم
می‌کرد که روی سطوح منحنی الگو ایجاد کرد. فتولیتوگرافی‌های رایج ما را
قادر می‌سازند تا مدارات پیچیده را روی تراشه‌های صاف کامپیوتری نشست دهیم؛
اما نمی‌توان با آن روی سطوح غیر صاف الگویی ایجاد کرد.

مشکل پیش روی این گروه، مقابله با نیروی ستونی جانبی بود. وقتی این مشکل به
سارانگ، یکی دیگر از محققان این پروژه، گزارش شد او پیشنهاد داد که روی سطح
را با روش غوطه‌وری، یک لایه‌ی پلیمر چسبناک بکشند. این ترفند همانند
جادویی عمل کرد.

مطابق نظر جیا، این روش به‌دلیل تطابق داشتن با مقیاس‌های ماکروسکوپی و
میکروسکوپی، یک پیشرفت محسوب می‌شود. این گروه مشغول کار بر روی ساختن
سطوحی با ویژگی‌های ترکیبی نظیر خودتمیز شوندگی، ضد انعکاس و ضد یخ‌زدگی
هستند. پژوهشگران معتقدند که از این سطوح می‌توان در آسمان‌خراش‌ها،
هواپیما و پنل‌های خورشیدی استفاده کرد.

محققان در حال بررسی امکان اعمال این روش لیتوگرافی جدید روی سطوح بزرگ
هستند. آنها به بررسی دوام این سطوح به هنگام نوسانات دمایی و سایش می‌پردازند.
جیا می‌افزاید که قدم بعدی او و همکارانش این است که به روی کاربردهای این
روش لیتوگرافی در بخش مدارات نوری، تصویربرداری، حسگری و زیست‌مهندسی تحقیق
کنند.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای باعنوان Development of a Colloidal
Lithography Method for Patterning Nonplanar Surfaces در نشریه‌ی Langmuir
به چاپ رسیده‌است.