Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Зависимость твердости различных материалов от температуры. Например, кремний и кварц хорошо подходят для изготовления форм, т.к. остаются очень твердыми в широком интервале температур. С другой стороны, ПММА размягчается при температурах выше 100 °С и поэтому используется как термопласт.
Металлические стекла (bulk metallic glasses, BMG) проявляют двоякие свойства. При комнатной температуре они очень тверды, но при нагревании выше температуры стеклования они размягчаются и могут быть подвергнуты формованию. При еще более высоких температурах происходит их кристаллизация, и они снова становятся твердыми (отмечено красным).
Аморфные металлические наностержни различного диаметра, полученные при помощи форм из анодированного оксида алюминия.
Металлические наностержни, изготовленные из аморфного металла и впоследствии закристаллизованные (слева). Отверстия, продавленные наностержнями на поверхности металлического стекла того же состава.

Аморфные металлы могут совершить переворот в изготовлении наноструктур

Ключевые слова:  литография, металлические стекла, наноструктуры

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

13 февраля 2009

Одним из многообещающих и недорогих методов изготовления миниатюрных устройств является наноштамповка (nanoimprinting). В этом методе детали структур на поверхности термопластичных материалов (обычно, полимеров) выдавливаются при помощи твердых формочек. И именно эти пресс-формы являются слабым местом всей технологии. Формы из кремния, как правило, служат недолго из-за их хрупкости. Металлы тоже плохо подходят, так как изготовление нанорисунков на их поверхности ограничивается размерами зерен в их структуре.

Исследователи из Yale University предложили использовать для наноштамповки аморфные металлы (или металлические стекла). На их поверхности путем горячего выдавливания можно создавать элементы рельефа размером от 13 нм. Далее после термической кристаллизации материал становится твердым, сохраняя нанесенный рисунок, и может использоваться для текстурирования других аморфных образцов – полимеров или таких же аморфных металлов. Таким образом, становится возможным тиражировать нанорисунки в крупных масштабах без использования дорогостоящих литографических процессов.

Метод штамповки имеет и ряд фундаментальных ограничений, связанных с вязкостью термопласта и капиллярными силами, препятствующими заполнению форм, особенно наноразмерных. Однако исследователи преодолели и эту трудность, меняя состав металлических стекол и контролируя их смачиваемость. Например, стало возможным легко изготавливать длинные металлические наностержни с диаметром 13 - 55 нм, используя в качестве матрицы пористый анодированный оксид алюминия. Но наиболее выгодным является использование закристаллизованной формы из того же металла, т.к. при этом достигаются наилучшие условия смачивания.

Методы, основанные на штамповке, широко применяются в промышленности, например, для создания оптических дисков (CD, DVD и т.п.) и дифракционных решеток. Однако оборудование для изготовления элементов структур размером менее 100 нм пока довольно дорого и поэтому слабо распространено. Использование металлических стекол открывает новые возможности получения нанообъектов. Таким образом, предложенная методика штамповки наноструктур обязательно окажется востребованной.

Работа «Nanomoulding with amorphous metals» опубликована в журнале Nature.


Источник: Nature



Комментарии

Остаётся только проблема деформации самого металлического (нано)стержня
Трусов Л. А., 13 февраля 2009 13:14 
ну, стержни они для демонстрации крутизны сделали. более-менее плоские штуки лучше получаются.
Владимир Владимирович, 13 февраля 2009 16:22 
Очень интересная статья, профессионально переведенная, спасибо!
Палии Наталия, 17 февраля 2009 11:08 
Действительно, замечательная работа.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Необычная пленка SiOx
Необычная пленка SiOx

Международная онлайн-дискуссия «Квант будущего»
Фонд Росконгресс, Госкорпорация «Росатом», Российский квантовый центр и научно-популярное издание N+1 завершают серию международных онлайн-дискуссий «Квант будущего», где лидеры индустрии и ведущие мировые ученые обсуждают, как квантовые технологии уже изменили наш мир, и с какими вызовами помогут справиться в будущем.
Заключительная дискуссия «Квантовая революция: профессии будущего и трансформация образования» состоится 8 июля в 17:00 по московскому времени.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Супергибридный материал для хранения водорода. Двумерная соль. Существование виртуальных мультиферроиков подтверждено. Чёрные бабочки. Служение науке и немного поэзии.

Конкурс микрофотографий ZEISS Perspectives
Приглашаем специалистов, работающих с микроскопами ZEISS, Bruker, WITec принять участие в конкурсе микрофотографий ZEISS Russia&CIS «Перспективы».

Академия - университетам
Е.А.Гудилин, Ю.Г.Горбунова, С.Н.Калмыков
Российская Академия Наук и Московский университет во время пандемии реализовали пилотную часть проекта "Академия – университетам: химия и науки о материалах в эпоху пандемии". За летний период планируется провести работу по подключению к проекту новых ВУЗов, институтов РАН, профессоров РАН, а также по взаимодействию с новыми уникальными лекторами для развития структурированного сетевого образовательного проекта "Академия - университетам".

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2020
Коллектив авторов
Защиты выпускных квалификационных работ (квалификация – бакалавр материаловедения) по направлению 04.03.02 - «химия, физика и механика материалов» на Факультете наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова состоятся 16, 17, 18 и 19 июня 2020 г.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2020 году
коллектив авторов
2 - 5 июня пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.