Il magico mondo di Shrinky Dinks, un materiale artistico e artigianale utilizzato dai bambini sin dagli anni '70, ha preso residenza in un laboratorio della Northwestern University. Un team di nanoscienziati sta usando i fogli di plastica flessibile come la spina dorsale di un nuovo modo economico per creare, testare e produrre in serie modelli di grandi aree su scala nanometrica.
"Chiunque abbia bisogno di accedere a modelli su scala nanometrica di grandi aree a basso costo potrebbe trarre vantaggio da questo metodo, " ha detto Teri W. Odom, professore associato di chimica e Dow Chemical Company Research Professor presso il Weinberg College of Arts and Sciences. Odom ha guidato la ricerca. "È un semplice, metodo di nanopatterning a basso costo e ad alta produttività che può essere eseguito in qualsiasi laboratorio."
I dettagli del metodo di goffratura su nanoscala assistita da solventi (SANE) sono pubblicati dalla rivista Nano lettere . L'opera apparirà anche come copertina del numero di febbraio 2011 della rivista.
Il metodo offre opportunità senza precedenti per manipolare l'elettronica, proprietà fotoniche e magnetiche dei nanomateriali. Inoltre, controlla facilmente le dimensioni e la simmetria di un motivo e può essere utilizzato per produrre milioni di copie del motivo su una vasta area. Le potenziali applicazioni includono dispositivi che sfruttano modelli su scala nanometrica, come le celle solari, display ad alta densità, computer e sensori chimici e biologici.
"Nessun altro metodo di nanopattering esistente può sia prototipare modelli arbitrari con piccole separazioni che riprodurli su wafer da sei pollici per meno di $ 100, " disse Odom.
A partire da un singolo pattern master, il metodo semplice ma potenzialmente trasformativo può essere utilizzato per creare nuovi master in nanoscala con spaziature e dimensioni variabili. SANE può aumentare la spaziatura dei modelli fino al 100 percento e ridurli fino al 50 percento in un unico passaggio, semplicemente allungando o riscaldando (restringendo) il substrato polimerico (il materiale Shrinky Dinks). Anche, SANE può ridurre le dimensioni delle caratteristiche critiche fino al 45% rispetto al master mediante il rigonfiamento controllato di stampi polimerici modellati con diversi solventi. SANE lavora dalla nanoscala alla macroscala.
Biologi, chimici e fisici che non hanno familiarità con il nanopatterning ora possono utilizzare SANE per la ricerca su nanoscala. Chi si occupa di energia solare, l'archiviazione dei dati e la plasmonica troveranno il metodo particolarmente utile, disse Odom.
Per esempio, in un'applicazione plasmonica, Odom e il suo team di ricerca hanno utilizzato le capacità di modellazione per generare array di nanoparticelle metalliche con separazioni continuamente variabili sullo stesso substrato.
SANE offre un modo per affrontare tre grandi sfide nella nanofabbricazione dallo stesso - e un unico - modello principale:(1) creazione di densità di array programmabili, (2) ridurre le dimensioni delle caratteristiche critiche, e (3) progettare simmetrie reticolari diverse e riconfigurabili su grandi aree e in maniera massicciamente parallela.
