Обычный роботизированный процесс сборки «pick-and-place» стал в своё время фундаментом для построения сложных систем из различных механических и электрических составляющих. Этот процесс очень сильно детерминирован, позволяя получать высокий «урожай» устройств и совершенно не ограничивать себя в выборе компонентов для сборки. Однако для деталей размером меньше 200 микрон цена сборки сильно возрастает из-за применения высокоточной техники на каждом этапе процесса и связанными с этим мерами контроля качества. К тому же сама скорость сборки при этом значительно снижается, и человечество, стараясь снизить потери энергии на сборку мельчайших деталей, занято поисками процессов и явлений, применение которых в производстве будет экономически более рентабельно, чем вышеописанный процесс.
Корейские учёные сделали небольшой скачок, который в будущем может обернуться для человечества огромным шагом вперёд, навстречу более компактным, миниатюрным устройствам. Суть метода самосборки, предложенного авторами работы, заключается в том, что УФ-активный полимер, олигомеры или мономеры которого полимеризуются при облучении УФ, пропускают вдоль канальца, форма которого в разрезе напоминает направляющее монорельсовой дороги (рис.1). Получив однократной засветкой раствора олигомеров полимерный «островок» заданной с помощью диафрагмы формы, можно с помощью тока жидкости передвигать микроустройства дальше по миниатюрному «конвейеру».
Далее был проведен ряд экспериментов по созданию 1D и 2D массивов, состоящих из полученных с помощью облучения ультрафиолетом «микропоездов», которые сцеплялись как кусочки пазла (рис.2). На рисунке 3 наглядно показано, насколько сложные объекты позволяет создавать этот метод.
После отработки методики авторы принялись за более сложную работу - составление композиций из «разноцветных» компонентов (рис.4) и размещение клеток и промышленно выпускаемых чипов по заданным позициям (рис.5).
Учёные остались очень довольны результатами проведённого исследования и надеются, что разработанная ими технология позволит в самое ближайшее время снизить издержки существующих производств, упростить сборку микросхем и наладить выпуск осветительных панелей на основе квантовых точек.
