Nanotechnologia

Mikroskopia sił atomowych pozwala tworzyć nanowzory na polimerach przewodzących

Naukowcom z Oak Ridge National Laboratory (ORNL) udało się stworzyć nanowzory na powierzchni polimerów, dzięki mikroskopii sił atomowych (Atomic Force Microscopy – AFM).

Wzory zostały wyryte na podłożu wykonanym z nowej klasy polimerów jonowych. Eksperyment ten udowodnił, że nanostruktury używane do produkcji coraz mniejszych urządzeń elektronicznych mogą być produkowane przy pomocy AFM. Vera Bocharova wyjaśnia: „Obecnie rozmiar tworzonych części to około 100 nanometrów, ale nie ma limitu. Wierzymy, że możliwa jest zmiana ustawień aby stworzyć jeszcze mniejsze części”.

Ciecze jonowe były obiektem badań naukowych od wielu lat. Są one solami organicznymi w stanie ciekłym w temperaturze pokojowej – ich przewodnictwo i niezwykłe właściwości sprawiły, że znalazły zastosowanie w bateriach oraz jako rozpuszczalniki w procesie syntezy zachodzącej w niskich temperaturach.

Naukowcy z ORNL przeprowadzili eksperymenty przy użyciu AFM, aby scharakteryzować nieznane dotąd właściwości cienkich powłok polimeryzowanych cieczy jonowych. Rezultaty były zaskakujące: ‘Spodziewaliśmy się zmierzyć przewodniość cieczy, ale zamiast tego odkryliśmy, że formujemy otwory na powierzchni materiałów. Zdaliśmy sobie sprawę, że nasze odkrycie może znaleźć wiele zastosowań w nanotechnologii”, mówi Vera Bocharova.

Nanolitografia to technika znajdująca szerokie zastosowanie w nanotechnologii, jednakże posiada limity rozmiaru. Coraz większe zapotrzebowanie w przemyśle półprzewodników powoduje intensywne badania w celu stworzenia coraz bardziej zaawansowanych metod. Jedną z nich jest użycie AFM do wytrawiania nanowzorów na powierzchniach.

Techniki AFM, podobne do tych użytych na ORNL zostały użyte do stworzenia wzorów na nieprzewodzących polimerach. Jednakże, badanie na ORNL  wykazało przewagę nad użyciem polimeryzowanymi cieczami jonowymi w tym kontekście. Bocharova podsumowuje: „W porównaniu do nieprzewodzących polimerów, możemy użyć ładunku 4 voltów zamiast 20, aby uformować otwory, co rokuje większą oszczędność energii w przyszłych użyciach tej techniki.”

Źródło artykułu

Źródło grafiki