Группа физиков из Университета Лафборо в Великобритании недавно воплотила в жизнь фразу «играть на самой маленькой скрипке в мире». Хотя это выражение часто высмеивает тех, кто излишне драматичен или жалеет себя, учёные создали настоящую микроскопическую версию скрипки. И это не просто необычный проект — такое творение может иметь серьёзные последствия для будущего технологий.
Скрипка тоньше человеческого волоса
Скрипка, созданная исследователями, имеет ширину 13 микрон, что делает её тоньше человеческого волоса, диаметр которого обычно составляет до 180 микрон. На самом деле это творение — не инструмент в традиционном смысле; это рисунок, выгравированный на материале с помощью передовых технологий нанолитографии. Хотя она слишком мала, чтобы на ней мог играть даже крошечный водяной медведь (тихоходка), процесс её создания имеет далеко идущие последствия.
Создание самой маленькой в мире скрипки демонстрирует развивающийся потенциал нанотехнологий. «Как только мы поймём, как ведут себя материалы, мы сможем начать применять эти знания для разработки новых технологий, будь то повышение эффективности вычислений или поиск новых способов получения энергии», — объясняет Келли Моррисон, физик-экспериментатор из Университета Лафборо.
Процесс создания
Создание этой миниатюрной скрипки было непростой задачей. Команда выполнила четыре этапа для её производства. На первом этапе использовали невероятно тонкую нагретую иглу, чтобы нарисовать узор скрипки на чипе, покрытом полимером. Как только дизайн был готов, полимер в протравленной области растворили, оставив полость.
На третьем этапе полость заполнили платиной — материалом, который образует структуру скрипки. Остальной полимер удалили, оставив только скрипку. Этот сложный процесс похож на трафаретную печать, где чернила проталкиваются через трафарет для создания рисунка на поверхности. Однако масштаб здесь намного меньше, а оборудование значительно сложнее.
Высокотехнологичное оборудование для точности
Установка, использованная для создания скрипки, — это передовая система нанолитографии, требующая специализированного оборудования, размещённого в контролируемой среде для обеспечения точности. NanoFrazor, скульптурный станок, используемый в процессе, находится в перчаточном боксе, чтобы предотвратить загрязнение пылью или частицами. Уровень точности, необходимый для достижения такого микроскопического рисунка, настолько высок, что для процесса требуется целая комната.
Моррисон с воодушевлением говорит о возможностях, которые предлагает система: «Я действительно в восторге от уровня контроля и возможностей, которые у нас есть с этой установкой. Я с нетерпением жду того, чего смогу достичь, но также и того, что каждый сможет сделать с этой системой».
Последствия для будущего нанотехнологий
Хотя крошечная скрипка может показаться не более чем забавным проектом, исследования, стоящие за ней, далеко не тривиальны. «Хотя создание самой маленькой в мире скрипки может показаться развлечением, многое из того, что мы узнали в процессе, фактически заложило основу для исследований, которые мы сейчас проводим», — говорит Моррисон.
Этот проект позволяет учёным исследовать материалы способами, которые ранее были невозможны. Используя свет, магнетизм или электричество, они могут наблюдать, как материалы реагируют на эти силы в масштабе, который может привести к новым достижениям в области вычислений и энергетических технологий.
Подписывайтесь на нашу бесплатную рассылку, чтобы получать увлекательные истории, эксклюзивный контент и последние новости.
Для получения дополнительных новостей посетите Dailygalaxy.com.