本帖最后由 南極小熊 于 2014-4-26 23:42 編輯
南極熊3D打印網(wǎng)報道
位于蘇黎世的IBM研究院,制作出了世界上最小的雜志封面——2,000個這些封面的圖像才有一顆鹽的大小,。
科學家們利用了類似于3D打印的技術(shù),,來雕刻出這個的11×14微米圖像,。這是《國家地理》兒童版(National Geographic Kids magazine)上個月的熊貓雙胞胎封面,。
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2014-4-26 23:37 上傳
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為了制作出這個創(chuàng)紀錄的封面,,IBM的科學家們利用一個可加熱的硅尖端發(fā)明了一個微型“鑿”,,這種硅尖端比削尖了的鉛筆頭要小10萬倍。利用這個納米級的尖端,,就可以在微觀的范圍制作出圖案和結(jié)構(gòu),,科學家只花了10分鐘在聚合物上蝕刻出雜志封面,,聚合物是制造塑料所使用的相同物質(zhì),。
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微型3D打印設(shè)備有700納米長,但其尖端僅有10納米,。圖片:IBM
完成的雜志封面面積為11×14微米,,如果裸眼來看絕對是隱形的。
“我的想法是做一些類似于雕刻石頭的事,,不過是在納米級的層面上來做,。”IBM瑞士的科學家,,兼機器的發(fā)明者之一,,Urs Duerig說。
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在這張照片中你可以看到一塊正在進行納米級蝕刻的硅晶片,。圖片:IBM
研究者如何制作封面
這個納米級的尖端,,可以加熱至1,000攝氏度(1,832華氏度),與一個可彎曲懸臂連接,。襯底材料是加州IBM研究中心的化學家發(fā)明的聚合物,。整個打印設(shè)備的精度可達1納米,即百萬分之一毫米,。通過加熱和施加力,,這個尖端可以遷移基于預(yù)定義圖案的基材,因此可以在超高精度下像“納米銑床”機器或是3D打印機一樣運作,。
與使用3D打印機相似,,可以通過調(diào)制力度或者重新分配各點的位置,遷移材料以制作出納米精度的復(fù)雜3D結(jié)構(gòu),。
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這種新功能可能會影響以后的晶體管設(shè)備的原型開發(fā),,包括隧道場效應(yīng)晶體管,以利用智能手機的云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)開發(fā)出更節(jié)能,、更快的電子設(shè)備,。在今年年末之前,IBM希望可以開始探究這種技術(shù)的用處,,以進行石墨烯的材料制成的晶體管設(shè)計的原型開發(fā),。
“為了制作出更節(jié)能的云,,以及更快地處理大數(shù)據(jù),我們需要包括新型晶體管的新一代的技術(shù),。但是在我們可以將這些未來技術(shù)大量投入生產(chǎn)之前,,我們需要在30納米以下進行原型制作的新技術(shù)�,!盜BM研究院的物理學家兼發(fā)明家Armin Knoll博士說,,“有了我們的新技術(shù),我們可以達到10納米的高分辨率,,大大降低了成本和復(fù)雜度,。特別是通過控制材料蒸發(fā)的數(shù)量,我們就可以生產(chǎn)所未有的垂直方向僅有1納米的精確度的3D浮雕圖案�,,F(xiàn)在都取決于科學家和工程師想象力了,,他們將如何應(yīng)用這種技術(shù)解決現(xiàn)實挑戰(zhàn)呢�,!�
IBM已經(jīng)將這種技術(shù)授權(quán)給瑞士公司SwissLitho,。SwissLitho公司準備將這種技術(shù)以“NanoFrazor”的名字帶入市場。幾周之前,,公司將其第一套NanoFrazor工具出售給加拿大麥吉爾大學的Nanotools Microfab(納米工具實驗室),。那里的科學家和學生將使用這套設(shè)備的獨特能力,嘗試設(shè)計制造新型的納米器件,。為了慶祝工具的到來,,麥吉爾大學制作了一幅納米級的加拿大地圖,這幅地圖的寬只有0.030毫米,。
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“這項技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣,。”SwissLitho的首席執(zhí)行官Felix Holzner說,,“這就像微觀上的3D打印機,,您可以用這臺機器制作出任何縮小100萬倍的結(jié)構(gòu)�,!�
相對于電子束技術(shù),,其花費在150萬美元到3000萬美元之間,NanoFrazor的成本只有50萬歐元左右(691500美元),。但NanoFrazor只能用作研究工具,,而還不能在生產(chǎn)行業(yè)使用,Holzner說,。
科學家設(shè)想這項技術(shù)除了制造晶體管外,,還可以制造納米級的安全標簽,以防止像護照和藝術(shù)作品等的偽造,,并可以應(yīng)用于量子計算等新興領(lǐng)域,。連接量子系統(tǒng)的一種方式是通過電磁輻射或光,。NanoFrazor可以創(chuàng)建高質(zhì)量的圖案以前所未有的精度來控制和操縱光。
據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解,,在4月25日,,參與該項目的《國家地理》兒童版,在華盛頓宣布,,其獲第九個吉尼斯世界紀錄頭銜——世界最小的雜志封面,。
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