نوه گوتنبرگ در آزمايشگاه‌هاي فناوري نانو

زماني که گوتنبرگ ماشين چاپ خود را در اواسط قرن 15 اختراع کرد، به هيچ وجه فکر نمي‌کرد که عصر اطلاعات را آغاز کرده است؛ و اصلاً فکر نمي‌کرد که دانشمندان اين اختراع او را به مقياس نانو منتقل خواهند کرد.
امروزه چاپ کردن گسترده‌ترين فناوري براي رسوب دادن ذرات کوچک روي سطوح مختلف مي‌باشد. چاپگرهاي روميزي معمول ليزري از ذرات تونر با ابعاد ميکرومتري استفاده مي‌کنند، در حالي که برخي چاپگرهاي صنعتي گران‌قميت حتي از ابعاد زير ميکروني نيز بهره مي‌برند. از سوي ديگر نشاندن دقيق نانوذرات روي سطوح، کليد بسياري از کاربردهاي فناوري نانو مخصوصاً نانوالکترونيک مي‌باشد.با اين حال براي الگودهي اتوماتيک نانوذرات، فناوري‌هاي موجود يا کند بوده (همانند ليتوگرافي قلم غوطه‌ور) و يا به الگوهاي پيش‌ساخته روي سطوح مورد نظر نياز دارند (همانند جايدهي الکترونيکي).
محققان قبلاً با استفاده از فرايندي مشابه فرايند چاپ، نياز به رشد همبافته يا اتصال ويفرها را جهت يکپارچه‌سازي انواع مختلفي از مواد مختلف نيمه‌هادي غيرمشابه روي سطوح به منظور توليد قطعات الکترونيکي سه‌بعدي، از بين برده‌اند.
اخيراً محققان سوئدي يک روش موازي براي آرايش و يکپارچه‌سازي تعداد زيادي از نانوذرات که به صورت توده‌اي توليد شده‌اند، توسعه داده‌اند که مي‌تواند اين نانوذرات را با تفکيک‌پذيري و بهره بالا روي يک سطح ساختارنيافته آرايش دهد.
دکتر هيکو ولف يکي از محققان گروه خودآرايي، نانوالگودهي و ليتوگرافي نرم در آزمايشگاه تحقيقاتي آي‌بي‌ام نزديک زوريخ مي‌باشد که همراه با همکاران ديگرش در اين آزمايشگاه و محققان ديگري از ETH سوئيس يک فرايند موثر براي توليد خطوط، آرايه‌ها، و آرايش‌هاي پيچيده‌اي از نانوذرات با دقت بالا و تفکيک‌پذيري در حد يک نانوذره توسعه داده است که در آن هر نانوذره عمکرد خود را حفظ مي‌کند.
ولف مي‌گويد: «روش چاپي ما با ذرات مختلفي از جمله فلزات، پليمرها، نيمه‌هادي‌ها و اکسيدها سازگار مي‌باشد. با اين روش مي‌توان نانوذراتي را که به صورت توده‌‌اي سنتز شده‌اند، در همان حالت کلوئيدي آنها و حتي زماني که با مولکول‌هاي عاملي تغيير يافته‌اند، مديريت کرد. به لطف تفکيک‌پذيري بالاي اين روش، مي‌توان ابعاد ضروري ابزارهاي نانومقياس را ايجاد کرد».
در اين روش چاپي جديد، محققان ETH/IBM سه جنبه کليدي فرايند را کنترل کرده‌اند:
1) آرايش دقيق نانوبلورها: درک فرايند آرايش و طراحي مناسب هندسه صفحه چاپ،
2) کنترل انتقال ذرات به سوي محل‌هاي آرايش روي صفحه: فراهم آوردن مقدار مورد نياز نانوذرات کافي نمي‌باشد، غلظت نانوذرات بايد به صورت موضعي نيز بالا باشد تا بهره بالايي حاصل شود؛
3) تنظيم چسبندگي ذرات براي انتقال موثر: يک لايه نازک پليمري نانوبلورها را در محل مورد نظر تثبيت مي‌کند.
منبع:http://www.nanowerk.com