(PhysOrg.com) -- Nanolithografie, of oppervlaktepatronen op nanoschaal, is cruciaal voor moderne technologie, maar is tot voor kort grotendeels ontwikkeld voor het modelleren van vlakke oppervlakken. Een team van wetenschappers van de Universiteit van Akron ontdekte een nieuwe methode voor het patroontekenen van gebogen oppervlakken. De techniek creëert patronen op gebogen of topografisch ongelijke oppervlakken met op zichzelf staande nanodeeltjes, nieuwe technologische mogelijkheden openen.

Bevindingen door afgestudeerde studenten van de Universiteit van Akron, Sarang P. Bhawalkar, Jun Qian (een gaststudent van de Tianjin University, China), Michael C. Heiber, en assistent-professor polymeerwetenschap Dr. Li Jia zijn beschikbaar op 16 november, uitgave van 2010 Langmuir , een publicatie van de American Chemical Society.

"Nanodeeltjes gerangschikt in hexagonale patronen zijn vóór ons werk op grote schaal gebruikt voor oppervlaktepatronen, maar deze deeltjes raken elkaar en ondersteunen elkaar, ’ legt Jia uit. “We waren benieuwd of we stand-alone deeltjes konden gebruiken die elkaar niet ondersteunen. Hier zitten meerdere voordelen aan. Onder hen is de mogelijkheid om gebogen of oneffen oppervlakken te modelleren. Denk aan traditionele fotolithografie, die zeer efficiënt is in het plaatsen van complexe schakelingen op platte computerchips, maar onbekwaam in het patroontekenen van oppervlakken die niet vlak zijn.”

De uitdaging, volgens Jia, was om het patroon te beveiligen tegen de laterale capillaire kracht. Toen deze uitdaging aan Sarang werd voorgelegd, zijn oplossing was om een ​​laag polymeerlijm te dompelen.

“Het werkte als een tierelier, "zegt Jia.

Volgens Jia, de methode is een doorbraak vanwege de aanpassing aan topografische kenmerken, variërend van macroscopische tot microscopische schalen. Het team werkt momenteel aan de fabricage van oppervlakken met een combinatie van verschillende geavanceerde eigenschappen zoals zelfreinigend, anti-reflectie en anti-ijsvorming, zegt Jia, die de wenselijkheid van deze oppervlakte-eigenschappen in wolkenkrabbers opmerkt, vliegtuigen, zonnepanelen en woonvensters.

De onderzoekers testen hun lithografiemethode op grote oppervlakken en de duurzaamheid van de patronen bij temperatuurschommelingen en slijtage. Jia voegt eraan toe dat hij en zijn collega's de volgende stap in samenwerking met andere deskundigen, is om de toepassingen van hun lithografiemethode in optische schakelingen te onderzoeken, beeldvorming en waarneming, en bio-engineering.