Британські вчені створили найменшу скрипку у світі

Група фізиків з Університету Лафборо у Великій Британії перетворила відомий вираз про «найменшу скрипку у світі» на реальність. Якщо зазвичай ця фраза використовується для насмішки над надто драматичними людьми, то вчені створили справжню мікроскопічну версію скрипки. Це не просто химерний проект — створення може мати серйозні наслідки для майбутнього технологій.

Скрипка, створена дослідниками, має ширину 13 мікронів, що робить її тоншою за людський волос, який зазвичай має діаметр до 180 мікронів. Ця крихітна скрипка насправді не є інструментом у традиційному розумінні — це малюнок, витравлений у матеріалі за допомогою передових технік нанолітографії. Хоча вона занадто мала для будь-якої істоти, навіть крихітної тихоходки, процес її створення має далекосяжні наслідки.

Створення найменшої скрипки у світі демонструє потенціал нанотехнологій, що розвиваються. Келлі Моррісон, експериментальний фізик з Університету Лафборо, пояснює: «Коли ми розуміємо, як поводяться матеріали, ми можемо почати застосовувати ці знання для розробки нових технологій, чи то для покращення ефективності обчислень, чи для пошуку нових способів збирання енергії».

Процес створення цієї мініатюрної скрипки не був простим завданням. Команда дотримувалася чотириступеневого процесу для її виготовлення. Перший крок передбачав використання надзвичайно тонкої нагрітої голки для малювання візерунка скрипки на чипі, покритому полімером. Після того як дизайн був намальований, полімер у витравленій області розчинили, залишивши порожнину.

Третій крок передбачав заповнення порожнини платиною — матеріалом, який формує структуру скрипки. Решту полімеру видалили, залишивши лише скрипку. Цей складний процес схожий на трафаретний друк, де фарба проштовхується через трафарет для створення дизайну на поверхні. Однак масштаб тут набагато менший, а обладнання значно складніше.

Установка, використана для створення скрипки, є передовою системою нанолітографії, що потребує спеціалізованого обладнання, розміщеного в контрольованому середовищі для забезпечення точності. НаноФрейзер, скульптурна машина, використана в процесі, міститься в перчатковій камері для запобігання забрудненню пилом або частинками. Рівень точності, необхідний для досягнення цього мікроскопічного малювання, настільки високий, що потребує цілої кімнати, присвяченої процесу.

Моррісон висловлює захоплення можливостями, які пропонує система: «Я дуже захоплена рівнем контролю та можливостями, які ми маємо з цією установкою. Я з нетерпінням чекаю побачити, чого я можу досягти, але також те, що всі інші можуть зробити з цією системою».

Хоча крихітна скрипка може здаватися не більше ніж веселим проектом, дослідження, що стоїть за нею, зовсім не тривіальне. Моррісон каже: «Хоча створення найменшої скрипки у світі може здаватися забавою та іграми, багато з того, що ми дізналися в процесі, фактично заклало основу для досліджень, які ми зараз проводимо».

Цей проект дозволяє вченим досліджувати матеріали способами, які раніше були неможливими. Використовуючи світло, магнетизм або електрику, вони можуть спостерігати, як матеріали реагують на ці сили в масштабі, який може призвести до нових досягнень у комп'ютерних та енергетичних технологіях.

Нанолітографія як технологія відкриває нові горизонти для створення надзвичайно малих структур з неймовірною точністю. Процес, використаний для створення скрипки, демонструє можливості сучасного обладнання працювати на молекулярному рівні. Це має важливе значення для розробки майбутніх електронних пристроїв, які можуть бути значно меншими та ефективнішими за сучасні.

Використання платини як матеріалу для скрипки не випадкове. Цей благородний метал має унікальні властивості, які роблять його ідеальним для нанотехнологічних застосувань. Платина стійка до корозії, має високу провідність та може зберігати свою структуру навіть на нанорівні.

Дослідження британських вчених відкриває нові можливості для створення мікроскопічних пристроїв, які можуть революціонізувати різні галузі науки та технологій. Від медичних імплантатів до квантових комп'ютерів — технології, розроблені в рамках цього проекту, можуть знайти застосування в найрізноманітніших сферах людської діяльності.