Ученые подняли тенденцию крошечного дома на совершенно новый уровень. Используя новую нанороботовую систему, французские ученые построили «микродом» поверх разреза оптического волокна, которое было тонким, как человеческий волос, толщиной 75 микрон. Он размером всего лишь 20 микрометров в поперечнике, но имеет несколько потрясающе точных деталей, включая входную дверь, окна и даже черепичную крышу.
Группа французских ученых из исследовательского Института Femto-ST подробно рассказала о процессе создания микродома в новом исследовании, опубликованном в журнале Vacuum Science & Technology A.
Дом размером 20 микрометров (на фото) настолько мал, что «даже клещ не вписывается в дверь». Кровельная крыша микродома показывает новую способность ионного пистолета сосредоточиться на площади 300 на 300 микрометров. Фото: Femto-ST Institute
Новая нанороботная система, называемая μRobotex, использует комбинацию технологий, включая крошечный маневренный робот, с сфокусированным ионным пучком и устройством для впрыска газа.
Чтобы построить микродом, ученые использовали смесь оригами и нанометровой прецизионной робототехники.
«В этом новом типе нанолаба возможны резка, травление, гибка, сборка, а затем сварка тонких мембран из кремнезема на расщепленном оптическом волокне ... или производство микро- и наноструктур, таких как микродом», согласно исследованию.
Ученые заявили, что процесс строительства микродома не похож на «изготовление гигантских кубиков из листка бумаги».
Сфокусированный ионный пучок действует как ножницы, тассирует и вырезает форму дома.
Ученые заявили, что процесс строительства микродома не похож на «изготовление гигантских кубиков из листка бумаги». Сфокусированный ионный пучок действует как ножницы, вырезая форму дома. Фото: Femto-ST Institute
Ионно-лучевой микроскоп не является миниатюрным, но он все еще способен работать с «сверхвысокой точностью» всего в 2 нанометра. Устройство для впрыска газа заставляет стенки склеиваться. Фото: Femto-ST Institute
Стены затем складываются на место с помощью процесса, называемого «распылением», в котором складываются тонкие мембраны таких материалов, как металлы или полимеры, аналогично оригами.
Наконец, система впрыска газа склеивает края структуры вместе, так что это может поддерживать ее форму.
Робот работает с «сверхвысокой точностью» всего на 2 нанометра.
Для эксперимента ионная пушка ограничивалась фокусировкой на площади, которая составляла всего 300 на 300 микрометров, где ей приходилось точно запускать ионы на кончик волокна.
Микрометр составляет всего на одну миллионную часть метра.
Чтобы продемонстрировать возможности новой нанороботической системы, французские ученые построили «микродом», который находится на расщепленном конце оптического волокна. Фото: Femto-ST Institute
«Очень сложно вести робота с высокой точностью на этой точке пересечения между двумя лучами», - сказал Жан-Ив Раух (Jean-Yves Rauch), автор статьи.
Ученые заявили, что многие из этапов уже автоматизированы, и они надеются сделать весь процесс автоматизированным в ближайшее время.
В конце концов, они могут создавать меньшие структуры на концах углеродных нанотрубок диаметром от 20 до 100 нанометров.
«С этим прогрессом оптические волокна, тонкие, как человеческие волосы, могут быть вставлены в недоступные места, такие как реактивные двигатели и кровеносные сосуды, для обнаружения уровней излучения или вирусных молекул», - отметили в исследовании.
Источник: dailymail.co.uk
