ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Инженеры революционизируют изготовление нано-изделий литьем из металлического стекла / 17.02.2009

© Евгений Биргер

Ученые из Йельского Университета (Yale University) детально описали новый тип металла и технологию его литья, который может революционизировать процессы изготовления изделий наноразмеров, начиная от компьютерной памяти до биомедицинских датчиков. Изделия из нового материала могут быть отлиты точно так же, как из пластмассы, детали изделий нано размера имеют высокую точность, а сам металл при этом остается тверже и прочнее, чем кремний или сталь.

Среди новых путей к дешевой и производительной миниатюризации компьютерных чипов, одним из действенных решений может считаться нано штамповка или литье. Такие технологии требуют изготовления форм и шаблонов с нано точностью. Проблемами здесь являются низкая твердость и долговечность у продукции из кремния, который позволяет получить необходимые конфигурации деталей, а также и большой размер зерна у металлов (обладающих необходимой твердостью), не позволяющий отливать изделия с деталями в нано диапазоне размеров.

Группа исследователей Инженерной Школы «Йельского Университета»: http://www.seas.yale.edu/ обратилась за решением к металлам, известным, как BMG (bulk metallic glasses) или «металлическое стекло». Такие металлы не формируют кристаллической структуры при быстром охлаждении после нагрева. Такие материалы кажутся твердыми, но на самом деле являются чем-то вроде «очень медленно текущей жидкости», не имеющей структуры за пределами атомных уровней. Именно аморфные металлы очень хороши для отливки тонких деталей по мнению авторов исследования, результаты которого опубликованы в журнале Nature (Golden Kumar, Hong X. Tang, Jan Schroers. Nanomoulding with amorphous metals, – Nature 457, 868 – 872 (12 Feb 2009), doi: 10.1038/nature07718, Letters to Editor). Согласно Джену Шроерсу (Jan Schroers), адъюнкт-профессору металловедения Инженерной Школы, BMG уже известны порядка десяти лет и многие исследователи работают с ними. Успех сопутствовал группе проф. Шроерса, которой удалось решить двоякую задачу – и изготовить шаблоны и осуществить процесс печати. По мнению проф. Шроерса у нового способа очень хорошие перспективы заменить сразу несколько операций в литографической технологии производства компьютерных чипов.

Для того, чтобы получить столь мелкие детали – на уровне наноразмеров, исследователям пришлось решить ряд проблем. Главной трудностью является то, что при переходе к наноразмерам штампы для литья и готовые изделия искажаются силами межмолекулярного взаимодействия.

Ученые обнаружили, что, варьируя комбинациями материалов для шаблона и отливки, можно подобрать такие поверхности двух сред, у которых силы межмолекулярного взаимодействия будут компенсироваться на атомарном уровне. При этом, наилучшим материалом для штампа являются BMG. В качестве материала для отливки исследователи предлагают использовать полимеры. В статье группа описывает процесс изготовления структур с деталями размером вплоть до 13 нм. Ученые предполагают, что возможно изготовление изделий с еще более мелкими деталями, поскольку «разрешение» в этом случае ограничено лишь размерами одиночных атомов аморфных металлов.


Проф. Шроерс считает, что точно так же, как пластмассы были «гвоздем» среди материалов 1960-х годов, BMG – материалы будут модным словом следующего десятилетия. Ученые считают, что метод позволит производить элементы микросхем и биомедицинские датчики.

Финансирование проекта произведено Национальным Фондом научных исследований (National Science Foundation) США.


Другие новости по теме:
27.11.20 - Углеродный нано композит вместо датчика
18.11.20 - Модифицированные углеродные нанотрубки будут использовать в качестве катодных катализаторов топливных элементов
17.11.20 - Частицы наножелеза доставят лекарство в орган
13.11.20 - Физики из МФТИ повысили эффективность передачи энергии света в колебания на поверхности графена до 90%
10.11.20 - Ультразвуковое распыление для нанесения тонких слоев атомов
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Американские ученые обнаружили гигантскую черную дыру

  Ученые обнаружили сверхмассивную черную дыру, находящуюся в 200 млн световых лет от Земли, и масса которой в 17 млрд раз превышает массу Солнца. Об открытии сообщ

4
2

Мосфильм запустил легальный видеопортал

«Мосфильм» запустил «первый легальный портал», на котором можно бесплатно смотреть фильмы киноконцерна. В двухтысячные «Мосфильм» снял около десятка картин, большей частью — главы студии Карена

4
3

Нобелевская премия по физике присуждена сегодня за исследование черных дыр

Нобелевскую премию по физике 2020 года получили Роджер Пенроуз "за открытие того, что образование черной дыры является надежным предсказанием общей теории относительности", а также Рейнхар

3
4

Человекообразный робот заявил, что будет уничтожать людей (видео)

  Андроид с имененм София, утвердительно ответила на вопрос от создателя, будет ли она уничтожать людей. Впервые привели в действие робота еще в апреле 2

3
5

Тесла увеличивает производство до 500000 электромобилей

  Производитель электрического автомобиля Tesla Motors собирается  ускорить свое производство, чтобы удовлетворить высокий спрос на еще не выпущенный седан 3 модели для массового

3

Анонсы событий