In een baanbrekende ontdekking, onderzoekers van de RMIT University in Melbourne, Australië, hebben de kracht van geluidsgolven benut om nauwkeurige micro- en nanofabricage mogelijk te maken.

De onderzoekers hebben aangetoond hoe hoogfrequente geluidsgolven kunnen worden gebruikt om de verspreiding van dunne filmvloeistof langs een speciaal ontworpen chip nauwkeurig te regelen. in een krant die vandaag is gepubliceerd in Proceedings van de Royal Society A .

Met dunne-filmtechnologie, het fundament van de fabricage van microchips en microstructuren, het baanbrekende onderzoek biedt een aanzienlijke vooruitgang - potentiële toepassingen variëren van dunne filmcoatings voor verf en wondverzorging tot 3D-printen, micro-casting en micro-fluidics.

Professor James Vriend, Directeur van de MicroNano Research Facility bij RMIT, zei dat de onderzoekers een draagbaar systeem hadden ontwikkeld voor nauwkeurige, snelle en onconventionele micro- en nanofabricage.

"Door de geluidsgolven af ​​te stemmen, we kunnen elk patroon maken dat we willen op het oppervlak van een microchip, ' zei professor Vriend.

"De productie met behulp van dunne-filmtechnologie is momenteel niet nauwkeurig - structuren worden fysiek rondgedraaid om de vloeistof te verspreiden en componenten met dunne film te coaten.

"We hebben ontdekt dat dunne filmvloeistof ofwel naar of weg van hoogfrequente geluidsgolven stroomt, afhankelijk van de dikte.

"We hebben dit fenomeen niet alleen ontdekt, maar hebben ook de complexe fysica achter het proces ontrafeld, waardoor we de toepassing van dunne filmvloeistof op micro- en nanoschaal nauwkeurig kunnen controleren en sturen."

Het nieuwe proces, die de onderzoekers "acoustowetting" hebben genoemd, werkt op een chip gemaakt van lithiumniobaat - een piëzo-elektrisch materiaal dat elektrische energie kan omzetten in mechanische druk.

Het oppervlak van de chip is bedekt met micro-elektroden en de chip is verbonden met een stroombron, waarbij het vermogen wordt omgezet in hoogfrequente geluidsgolven. Dunne filmvloeistof wordt aan het oppervlak van de chip toegevoegd, en de geluidsgolven worden vervolgens gebruikt om de stroom te regelen.

Het onderzoek toont aan dat wanneer de vloeistof ultradun is - op nano- en submicro-diepten - deze wegvloeit van de hoogfrequente geluidsgolven.

De stroom keert om bij iets dikkere afmetingen, bewegen in de richting van de geluidsgolven. Maar op een millimeter of meer diepte, de stroom keert weer om, verhuizen.