science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers bedenken nieuw subtractief type afdrukken op nanoschaal

Reactieve stempels verwijderen moleculen van oppervlakken om precieze patronen op nanoschaal te creëren. Krediet:Kei Meguro, Sarawut Cheunkar, Paul Weiss, Anne Andries, UCLA

(Phys.org) — Het normale drukproces is eeuwenoud, een stuk materiaal zoals hout is zo gevormd dat het eruitziet als de gewenste output, een letter van het alfabet, bijvoorbeeld resulterend in een stempel. Er wordt dan inkt op de stempel aangebracht en dan wordt de stempel op iets anders gedrukt, zoals een stuk papier, wat resulteert in het afdrukken van de letter terwijl de inkt achterblijft. Moderne lithografie is gebaseerd op vrijwel hetzelfde principe, maar nu is er een nieuwe manier gevonden die goedkoper blijkt te zijn. In plaats van de stempel te inkten, de onderzoekers van de Universiteit van Californië, zoals ze beschrijven in hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap , inkt het "papier" laat dan de stempel de delen van de inkt verwijderen die er niet bij horen.

De onderzoekers gebruiken geen inkt en papier, natuurlijk, in plaats daarvan gebruiken ze polydimethylsiloxaan, goud en alkaanthiolen. Er is een patroon gemaakt in een stuk polydimethylsiloxaan (een soort rubber), met behulp van een elektronenstraal, d.w.z. fotolithografie, om de stempel te maken. Vervolgens bedekten ze een basis van alkaanthiolen met goud, die diende als het materiaal om op te printen. Om vervolgens het gewenste patroon af te drukken, de stempel is aangebracht op het basismateriaal, dan verwijderd, meetrekken (door een reactie van de materialen) niet alleen de gouden toplaag, maar de alkaanthiolen eronder, waardoor een patroon achterblijft dat kan dienen als het eindproduct zelf of als recipiënt om door een andere stof te worden gevuld, zoals eiwitmoleculen. Het resultaat is hoe dan ook een proces dat resulteert in wat de onderzoekers beschrijven als een hoge mate van resolutie, omdat het verwijderde materiaal de grootte van een molecuul heeft.

Krediet:Sarawut Cheunkar, Paul Weiss, Anne Andries, UCLA]

Dit nieuwe onderzoek kwam tot stand toen de chemici samenwerkten met neurowetenschapper Anne Andrews, die suggereerde dat er misschien een manier zou kunnen worden gevonden om materialen op oppervlakken te printen op ongeveer dezelfde manier waarop neurotransmitters worden "gestempeld" met biomoleculen.

De keerzijde is dat ondanks het bereiken van een resolutie van 40nm, het is nog steeds niet genoeg voor neurologisch werk, dus het team onderzoekt andere manieren om de originele stempel te maken in plaats van conventionele fotolithografie te gebruiken. die op nanoniveau, veroorzaakt enige diffusie, en resulterende vervaging van het originele beeld dat moet worden gereproduceerd.

Deze nieuwe stempeltechniek is goedkoper dan conventionele methoden vanwege de subtractieve, in plaats van een additief karakter, wat minder afval betekent en ook gemakkelijker lijkt te verwijderen, dus, het kan ook leiden tot toepassingen op andere gebieden.

© 2012 Fys.org