Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок показывает испарение молекул вещества с поверхности материала в процессе формирования рельефа (Image: Advanced Materials)

Самая маленькая трехмерная карта мира от IBM

Ключевые слова:  нанокарта, polyphthalaldehyde, molecular glass

Опубликовал(а):  Клюев Павел Геннадиевич

27 апреля 2010

ZURICH and SAN JOSE, Calif. April 26, 2010 – Ученые создали трехмерную карту мира, размер которой меньше кристалла соли в 1000 раз. Для этого они использовали миниатюрный кремниевый стержень, который в 100000 раз острее, чем заточенный карандаш. Разрешающая способность такого инструмента составила около 15 нм.

Эта технология открывает новые перспективы в создании наноразмерных объектов для электроники, схемотехники, медицины, оптоэлектроники. Команда ученых создала несколько трехмерных (3D) и двумерных (2D) моделей, при этом используя различные материалы для создания образцов. Уменьшенная в миллиард раз 3D копия Matterhorn – одной из альпийских вершин Европы – высотой 4478 м на выполненном образце представлена размером всего в 25 нм. 3D карта мира размером 22х11 мкм, выполненная на полимере, состоит из 500000 пикселей, каждый размером 20х20 нм, была создана всего за 2 мин 23 с. Масштаб такой карты потрясает – 1000 м «настоящей» высоты соответствует 8 нм на уменьшенном «близнеце». 2D наноразмерный логотип компании IBM был вытравлен на кремниевой подложке. Глубина травления составила 400 нм, что указывает на потенциальные возможности применения этой технологии в области нано.

Ключевым элементом технологии является острие кремниевого стержня – 500 нм в длину и размером всего в несколько нанометров на вершине.

«Наши успехи в первую очередь связываются с существованием прецизионных методов исследования наноразмерных объектов, - объясняет физик д-р Армин Кнолль из Цюриха (Dr. Armin Knoll of IBM Research – Zurich), - технология функциональна и позволяет формировать объекты довольно малых размеров».

Острие стержня, как фреза, "срезает" атомы материала слой за слоем, чтобы сформировать требуемый рельеф поверхности. Например, для создания уменьшенной копии Matterhorn понадобилось удалить 120 слоев.

Технология IBM позволяет достичь разрешения 15 нм, а в будущем можно будет снизить это значение еще на несколько единиц нанометров. Также она позволяет снизить затраты вдвое. Практические применения же варьируются от создания наноразмерных элементов микросхем будущих суперкомпьютеров до оптических элементов, таких как асферические линзы или системы линз в оптоэлектронике.

«Найти подходящий материал было для нас проблемой» , - признается Джим Хедрик (Jim Hedrick), ученый IBM центра исследований в Албмаден, Испания (IBM Research – Almaden). Необходимо было обладать веществом достаточно прочным, и в то же время, таким, чтобы можно было легко манипулировать его рельефом, манипулировать каждым слоем в отдельности.

Молекулярное стекло, которое использовали для создания Matterhorn, состоит из молекул, напоминающих по форме снежинки, размером в 1нм и практически идеальной сферической формы. При температуре острия стержня в 330 С (626 по Фаренгейту) водородные связи разрушаются и молекулы покидают поверхность материала. Использовать молекулярное стекло в качестве фоторезиста высокого разрешения предложил японский ученый Митсуру Уэда из университета Ямагата (Mitsuru Ueda of Yamagata University, Japan), стекло разработанно впоследствии Крисом Обером, Корнельский университет (Chris Ober of Cornell University).

Нанокарта мира была сформирована на полимере полифтальдегид (polyphthalaldehyde), синтезированном IBM Fellow Hiroshi Ito в 1980-х. Кантилевер нагревается и приближается на определенное расстояние к материалу. При нагревании до определенной температуры, молекулы испаряются. Таким образом, регулируя температуру стержня и высоту, на которой он находится над материалом, можно формировать необходимый рельеф поверхности.

Работа была опубликована в Science and Advanced Materials.




Комментарии
Владимир Владимирович, 27 апреля 2010 12:58 
Ученые создали трехмерную карту мира, размер которой меньше кристалла соли в 1000 раз. Для этого они использовали миниатюрный кремниевый стержень, который в 100000 раз острее, чем заточенный карандаш. Разрешающая способность такого инструмента составила около 15 нм.

Этот абстракт в 300000 раз (3х100000) абсурднее всех абстрактов, которые я когда-либо встречал!
Клюев Павел Геннадиевич, 27 апреля 2010 23:30 
Вот интересно, кто же скрывается под маской Чеширского
кота?=) К слову замечу, что этот абстракт не плод моего
"абстрактного" воображения=) Был бы не прочь прочитать
оригинал статьи, ссылки прилагаются. Так что, Владимир
Владимирович, если обладаете доступом к сиим изданиям,
поделитесь с народом, будет интересно в 7000000 раз
(7*1000000, эт на всякий случай) прочитать оригинал
Владимир Владимирович, 28 апреля 2010 01:14 
Давайте не будем переходить на личности...

То есть иными словами, Вы сами этого не читали, но "аккуратно пересказали", да с энтузиазмом и уверенностью.

Тогда постараюсь простыми вопросами (угадайка а-ля ЕГЭ):
1) Каков размер "кристалла соли"?
а) ~10 нм
б) 1 микрометр
в) 1 миллиметр
г) 1 сантиметр
д) да любой из размеров выше.

2) Какой смысл тогда имеет фраза "меньше кристалла соли в 1000 раз"?
а) никакого
б) совсем никакого
в) да просто "абсурд".

3) Как остро в принципе можно заточить карандаш, если его пишущая часть состоит из очень тонких слоев графита?
а) тонко
б) очень тонко
в) достаточно тонко (и зависит от образца графита), что сравнивать с этим весьма абсурдно.

И до кучи: о каком инструменте (в абстракте (!)) идет речь в данном предложении: Разрешающая способность такого инструмента составила около 15 нм.
Инструменте "карты мира"?

И причем здесь "оригиналы"...

А абстракт получился (или там уж скопировался (явно не из первоисточников)) "шедевром", достойным, на мой взгляд, обсуждения абсурдности.
Клюев Павел Геннадиевич, 28 апреля 2010 01:47 
Я не буду с Вами спорить, поскольку это дело
бесполезное- такие споры обычно ни к чему полезному и
хорошему не приводят. Если был слишком резок -
извините. Новость же, если не соответствует научным
идеалам, на то и новость, чтобы дать общее
представление читающим, даже если человек зашел на сайт
впервые и ему просто интересно, чем живет наука
сегодня. А вот статью-оригинал очень хорошо было бы
получить. Для интереса. Чтобы иметь полное
представление, в научных терминах.
Клюев Павел Геннадиевич, 28 апреля 2010 01:54 
P.S. В дальнейшем, чтоб не повторялось подобных
казусов, просьба всем комментирующим говорить по
существу. То что относится к данной статье или новости.
Не стоит превращать образовательный портал в место
обсуждения последних известий. И ехидничать в
комментариях, я думаю, нужно поосторожней.
Давайте общаться культурно.
Владимир Владимирович, 28 апреля 2010 01:59 
В силу изложенного выше, эта новость дает такое же "общее представление", как "переваренная пища" по отношению к оригинальным продуктам.
Разумно было бы это четко осознать (со спорами иль нет - не суть важно).
Если Вы сможете по вашим "ссылкам" найти конкретные координаты оригиналов (номера и страницы журналов), тогда можно будет найти и прислать.
Владимир Владимирович, 28 апреля 2010 02:01 
P.S. В дальнейшем, чтоб не повторялось подобных казусов, просьба всем комментирующим говорить по существу. То что относится к данной статье или новости. Не стоит превращать образовательный портал в место обсуждения последних известий. И ехидничать в комментариях, я думаю, нужно поосторожней. Давайте общаться культурно.

P.P.S. Kомментарий "не по сути" убрал, за это извините

А в целом: не пытайтесь политизировать свою некомпентентность
(сначала Вы пытались просто убедить, какой "замечательный оригинальный абстракт")

P.S. А чтобы не было "казусов" - не публикуйте пережеванных неизвестно кем "новостей"
Клюев Павел Геннадиевич, 28 апреля 2010 02:21 
введите в поиске на сайте http://www.sciencemag.org/
название статьи
Nanoscale Three-Dimensional Patterning of Molecular
Resists by Scanning Probes
там требуют логин и пароль, если Вы такими обладаете,
пожалуйста, подсобите с метериалами. Почитаем оригинал
статьи.
Клюев Павел Геннадиевич, 28 апреля 2010 09:56 
эл. почта paul_klyuyev@mail.ru
Трусов Л. А., 28 апреля 2010 12:00 
не пытайтесь политизировать свою некомпентентность

очень метко сказано.
ведь там, однозначно, написана ерунда.
вообще странно, что ЕАГ такое утвердил. наверное, еще не отошел от наноолимпиады.
Пастух Евфграфович, 28 апреля 2010 12:35 
Павел Геннадиевич-терпите! Это мелочь, вот если бы Вы кончик стека Зураба Ц. на его любимой бронзе в картинку вставили - что бы тут началось...
Клюев Павел Геннадиевич, 28 апреля 2010 20:14 
Вот прочитаю статью-оригинал, обязательно напишу
рецензию на свою же работу
Клюев Павел Геннадиевич, 28 апреля 2010 20:14 
работу - в смысле опубликованную новость
Почитайте, мне кажется это наш соотечественник из эпохи социализма написал. Адаптивную систему управления для фрезерных станков до сих пор создать не могут, а тут система фрезерования с ПИД-регулятором на атомарном уровне работает. Интересно, а сколько атомов они наковыряли в общей сложности?
Молодцы=)Теперь пусть и луну замутят=)
Продолжение новости я предложил в разделе Публикации.
Заходите, читайте, разбираемся в статье
вместе!!!

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

 

Пена Афродиты
Пена Афродиты

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Броуновское движение скирмионов.Растягиваем графен правильно. Красное вино, кофе и чай помогают создавать материалы для гибкой носимой электроники. Металлическая природа кремния и углерода.

К 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире
Эксперты отметили рост числа научных публикаций отечественных ученых и сообщили, что к 2023 году российские химики могут занять 4-е место в мире по публикационной активности.
27 – 29 ноября в рамках юбилейных мероприятий Химического факультета МГУ и торжественной церемонии закрытия Международного года Периодической таблицы химических элементов эксперты подвели итоги 2019 г.

Итоги Менделеевского Года
28 ноября в Фундаментальной библиотеке МГУ состоялось торжественное закрытие Международного года Периодической таблицы химических элементов Д.И.Менделеева.

Константин Жижин, член-корреспондент РАН: «Бор безграничен»
Наталия Лескова
Беседа с К.Ю. Жижиным, заместителем директора Института общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова по научной работе, главным научным сотрудником лаборатории химии легких элементов и кластеров.

Мембраны правят миром
Коллектив авторов, Гудилин Е.А.
Ученые МГУ за счет детального изучения структурных и морфологических характеристик материалов на основе оксида графена и 2D-карбидов титана, а также моделирования их свойств, улучшили методы создания мембран для широкого круга практических применений.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

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.