Specialiserede usynlige nåle får os til at se overflader på nanoskala

Vi forventer, at vores elektroniske enheder, såsom mobiltelefoner og computere, at arbejde ordentligt og blive endnu bedre med tiden og sjældent tænke på de fantastiske innovationer, der gør dette muligt. Forskere er ved at udvikle et cantilever-array, der kan have en vigtig indflydelse på syntese og analyse af nanostrukturer, der kan forbedre kvalitetskontrollen af ​​mobiltelefonkameralinser.

En cantilever er en meget tynd enkelt nål, der i øjeblikket bruges til kvalitetskontrol på nanoskala, men for at forbedre og fremskynde processen udvikler videnskabsmænd en række nåle, en cantilever array, fungerer samtidigt. Bortset fra at finde defekter på mircochips kan dette array gavne den optiske industri ved at forbedre kvalitetskontrollen af ​​mobiltelefonkameralinser.

Forskere bruger Scanning Proximity Probes (SPP) til at analysere kvaliteten af ​​elektroniske enheder ved at scanne deres komponenters overflader på atomniveau. I øjeblikket, enkelte prober anvendes, og scanningshastigheden er meget langsom. Hver sonde, en cantilever bestående af en specialiseret siliciumnål, der kun er få mikrometer bred, og som er usynlig for det blotte øje, vibrerer, når de passerer over en overflade. Disse vibrationer omdannes til elektriske signaler og fortolkes derefter af en computer, der skaber en tredimensionel scanning. På den måde kan forskerne se, hvordan en bestemt overflade ser ud i detaljer. Uden den slags følsomme nanoværktøjer ville det være umuligt at se, om alle komponenter i nanostørrelse var på det rigtige sted, og kvaliteten ville derfor være dårligere. Begrænsningen for scanningsområdets størrelse og scanningshastigheden har været SPP nanoværktøjernes mekaniske resonans frekvenser.

For at øge scanningshastigheden og analysere større overflader, forskere fra Tyskland, Polen, Sverige, England, Slovakiet, Bulgarien, Schweiz og Frankrig er gået sammen i det EU-kommissionsfinansierede projekt PRONANO - Proceedings of the Integrated Project on Massively Parallel Intelligent Cantilever Probe Platforms for Nanoscale Analysis and Synthesis. De udvikler et cantilever-array til parallel drift, der kan have en vigtig indflydelse på syntese og analyse af nanostrukturer.

Cantilevers bruges ikke kun til overfladeanalyse, men til nanolitografi, kontrol af kritiske dimensioner og datalagring. PRONANO cantilever-arrayet kunne også gavne områder som den optiske industri, hvor den har vist sig at kunne påpege fejl ved visse typer linser ti gange hurtigere end den teknologi, der bruges i dag, hvilket kunne øge produktionen fra denne industri.

Når dette cantilever-array når markedet, kan det forbedre ydeevnen og sænke prisen på computere og mobiltelefoner, samt forbedre kvalitetskontrol af objektiver til kameraer i mobiltelefoner. Ud over, når defekte produkter findes og kasseres tidligere i produktionsprocessen, det kan betyde, at dette nye cantilever-array bliver et meget mere miljøvenligt alternativ. Imidlertid, dette afhænger f.eks. af produktionsproceduren for cantilever-arrayet.