گروهی از محققان دانشگاه نورث وسترن با استفاده از روشی به نام لیتوگرافی قلم تابشی۱۵۰۰۰ خط یکسان را با تابش‌های نوری کوچک رسم کردند. می‌توان با استفاده از این روش به شکلی سریع و ارزان مدارات الکترونیکی، ابزارهای اُپتوالکترونیکی و ابزارهای تشخیص پزشکی را تولید کرد.
ایجاد ۱۵۰۰۰ ساختار یکسان با استفاده از لیتوگرافی قلم تابشی
گروهی از محققان دانشگاه نورث وسترن با استفاده از روشی به نام لیتوگرافی قلم تابشی (BPL) تعداد ۱۵۰۰۰ خط یکسان را با تابش‌های نوری کوچک رسم کردند. می‌توان با استفاده از این روش به شکلی سریع و ارزان مدارات الکترونیکی، ابزارهای اُپتوالکترونیکی و ابزارهای تشخیص پزشکی را تولید کرد.
چاد میرکین، استاد شیمی و مدیر موسسه بین‌المللی فناوری نانو در دانشگاه نورث وسترن می‌گوید: «کل بحث به کوچک‌سازی مربوط می‌شود. انتقال سریع و انبوه اطلاعات دنیا را پیش می‌برد. اما ابزارهای میکرو و نانوساخت معمولی که برای تولید ساختارها به‌کار می‌روند، بسیار گران هستند. ما می‌خواهیم با استفاده از این روشِ لیتوگرافی نوری و نانوالگودهی این امر را تغییر دهیم».
این پژوهشگران توانستند با استفاده از BPL تعداد ۱۵۰۰۰ الگوی یکسان را به‌طور همزمان در عرض نیم ساعت ایجاد کنند. ۱۵۰۰۰ قلم کوچک الگوهای مورد نظر را روی سطحی در مقیاس چند سانتی‌متر مربع رسوب می‌دهند. با استفاده از فناوری‌های نانوالگودهی معمول همچون لیتوگرافی تابش نوری نیز می‌توان ساختارهای کوچک مشابه را تولید کرد، اما سرعت این روش‌ها بسیار پایین بوده و نمی‌توانند سطح وسیع را پوشش دهند.
هر الگو از ۱۸۲ نقطه تشکیل شده است که قطر هر نقطه حدود ۵۰۰ نانومتر، یعنی به اندازه قطر نوک قلمِ استفاده شده است. زمان تابش نور برای ایجاد هر نقطه، ۲۰ ثانیه است. با استفاده از روش فعلی محققان می‌توانند نقاطی به قطر ۱۵۰ نانومتر نیز ایجاد کنند، اما به احتمال زیاد با بهبود ساختار قلم می‌توان به ساختارهای زیر ۱۰۰ نانومتر دست یافت. این گروه پژوهشی توانسته است آرایه‌ای از ۱۱ میلیون قلم را درمساحتی به اندازه چند سانتی‌متر مربع ایجاد نماید.
لیتوگرافی قلم تابشی سومین نوع قلمی است که میرکین در اختیار دارد. او لیتوگرافی قلم پلیمری (PPL) را در سال ۲۰۰۸ و لیتوگرافی قلم غوطه‌ور (DPN) را در سال ۱۹۹۹ ابداع کرده است. هر دوی این روش‌ها که مواد شیمیایی را روی سطح می‌نشانند، تجاری شده و به‌عنوان ابزارهای نانوساخت آزمایشگاهی در ۲۳ کشور دنیا استفاده می‌شوند.
با استفاده از BPL می‌توان یک ابزار نانوساخت شبیه پرینتر رومیزی ساخت که این ابزار محققان را قادر می‌سازد کنترل بسیار بالایی روی کار خود داشته باشند. میرکین می‌گوید: «چنین ابزاری به محققان دانشگاهی و صنعت الکترونیک این امکان را می‌دهد که نمونه اولیه‌ای از ابزارهای الکترونیکی با تفکیک‌پذیری بالا را در همان آزمایشگاه خود تولید نمایند. آنها می‌خواهند الگوهای خود را به سرعت تولید نموده و نمونه اولیه‌ای از آن را خودشان بسازند؛ در حال حاضر این کار توسط شخص دیگری و در جای دیگری صورت می‌گیرد».
جزئیات کار این تحقیق در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
