«Мона Лиза» на холсте толщиной в 30 микрон
Мы уже писали об мультфильме, снятом из атомов. Миниатюризация шедевров человеческой культуры продолжается: ученые из Технологического института Джорджии «нарисовали» Мону Лизу на самом маленьком холсте в мире – шириной примерно 30 микрон. «Мини Лиза» была исполнена в технике, которая может быть использована в нанопроизводстве различных аппаратов – ведь ученые научились менять поверхностную концентрацию молекул даже в таком миниатюрном масштабе.
«Картина» была выполнена на атомно-силовом микроскопе с помощью так называемой термохимической нанолитографии (ТХНЛ). Кантилевер тепла был помещен на поверхность субстрата для инициирования химических реакций на наноуровне. Просто меняя температуру каждой точки, Кит Кэрролл (Keith Carroll), член исследовательской команды, управлял количеством молекул. Чем жарче, тем выше концентрация – и светлее оттенок серого (и наоборот). Пиксели находятся на расстоянии 125 нанометров друг от друга, сообщает Science Recorder.
«Настраивая температуру, наш коллектив манипулировал химическими реакциями для получения различных вариантов концентрации молекул на наноуровне. Пространственная ограниченность данных реакций и дала точность, необходимую для создания сложных химических картин – подобных Мини Лизе», - рассказывает ведущий автор исследования Дженнифер Кёртис (Jennifer Curtis), адъюнкт-профессор физического факультета.
Создание градиентов концентрации химических веществ и различий на микрометровом уровне и ниже – всего этого очень сложно достичь другими методами. Исследователи работали с группами аминов, но думают, что их метод пригодится и для других материалов.
«Мы предполагаем, что ТХНЛ будет создавать градиенты и других физических и химических свойств – проводимости графена, например. Эта техника сделает возможной множество ранее немыслимых экспериментов в таких сферах, как наноэлектроника, оптоэлектроника и биотехнология», - добавила Кёртис.
Одно из преимуществ данного процесса – распространенность атомно-силовых микроскопов и простота использования термального контроля. Это делает новую технологию доступной как для научных, так и для коммерческих лабораторий.
Недавно ученые объединили наноряды пяти термальных кантилеверов для ускорения скорости производства изображений. Кёртис исполнена оптимизма: ТХНЛ позволит осуществлять нанопечать в массовых масштабах – на реальных, а не на наноповерхностях.
Новая технология подробно описывается в статье в журнале Langmuir.
Артём Космарский nauka21vek.ru