روشی ارزان برای تولید ساختارهایی مناسب برای ادوات الکترونیکی

محققان آمریکایی با استفاده از راهبرد پایین به بالا موفق به تولید نانوساختارهای سیلندری شکل شدند. از این ساختارها می‌توان در ادوات الکترونیکی استفاده کرد.

محققان آمریکایی با استفاده از راهبرد پایین به بالا موفق به تولید نانوساختارهای سیلندری شکل شدند. از این ساختارها می‌توان در ادوات الکترونیکی استفاده کرد.

امروزه کمتر لحظه‌ای را می‌توان یافت که از ادوات الکترونیکی استفاده نکرد، برای مثال زمانی که برای رسیدن به مقصد از جی پی اس استفاده می‌کنید و یا تلفن‌همراه شما زنگ می‌زند شما از یک سیستم الکترونیکی استفاده می‌کنید. در این میان همگان انتظار دارند که هر ساله این ادوات از نظر کیفیت بهبود یافته و ابعاد آن کوچکتر شود. برای کوچکتر شدن این ادوات باید ترانزیستورها کوچکتر شوند.
چند دهه است که مهندسان در حال کار روی فرآیندهای کوچک کردن ادوات الکترونیکی هستند. بر طبق قانون مور این کوچکتر سازی به‌صورت منظمی در حال انجام است. محققان زیادی از جمله چوابینگ تانگ از دانشگاه کارولینای جنوبی برای کوچک‌تر شدن این ادوات به تحقیق و مطالعه می‌پردازند.
filereader.php?p1=main_9d6be7a965e8692cd
تانگ برای ساخت ادوات به جای استفاده از راهبرد بالا به پایین از راهبرد پایین به بالا استفاده می‌کند این درحالی است که در حال حاضر در صنعت برای تولید ادوات الکترونیکی از راهبرد بالا به پایین استفاده می‌شود: ابتدا یک سطح صاف از جنس ویفر یا سیلیکون در نظر گرفته شده و سپس با استفاده از نانولیتوگرافی روی آن الگوهایی ایجاد می‌شود. در راهبرد بالا به پایین باید از الگوهایی نظیر ماسک نوری استفاده کرد. اما این روش هر روز پیچیده‌تر و چالش برانگیزتر می‌شود، دلیل این امر ان است که با کوچکتر شدن ابعاد ادوات الکترونیکی، ساخت الگوهایی با ویژگی‌های کوچکتر دشوار و پرهزینه می‌شود به خصوص اگر ابعاد آن به مقیاس نانومتر برسد. تانگ می‌گوید زمانی که ابعاد این قطعات از ۵۰۰ نانومتر به زیر ۳۰ نانومتر برسد آنگاه هزینه بالا مانع تولید انبوه این قطعات خواهد شد.
تانگ به‌عنوان یک شیمی‌دان از راهبرد پایین به بالا استفاده می‌کند او مولکول‌ها را کنار هم قرار داد این مولکول‌ها با انجام یک خودآرایی تبدیل به ساختار و الگویی از پیش تعیین شده می‌شوند. یکی از روش‌هایی که می‌توان در این سیستم به‌کار گرفت استفاده از کوپلیمرها است، زنجیره‌ای پلیمری که دارای چند بخش متفاوت از هم هستند. 
اگر بخش‌های مختلف این کوپلیمر درست انتخاب شوند آنگاه در صورت قرار گرفتن روی یک سطح می‌توانند به‌نحوی تغییر شکل دهند که ساختار و الگویی دلخواه ایجاد شود. در این پژوهش محققان از کوپلیمر پلی اتیلن اکسید و پلی استایرن استفاده کردند تا ساختارهای سیلندری شکل نانومقیاس ایجاد کنند. در این پژوهش حلال تبخیر شده و پس از عملیات حرارتی نانوساختارهایی عاری از نقص ایجاد شدند.