Il ricercatore Dr Amgad Rezk con il chip al niobato di litio. Credito:Università RMIT
In una scoperta rivoluzionaria, ricercatori della RMIT University di Melbourne, Australia, hanno sfruttato la potenza delle onde sonore per consentire la micro e nano-produzione di precisione.
I ricercatori hanno dimostrato come le onde sonore ad alta frequenza possono essere utilizzate per controllare con precisione la diffusione del fluido a film sottile lungo un chip appositamente progettato, in un articolo pubblicato oggi in Atti della Royal Society A .
Con la tecnologia a film sottile, la base della produzione di microchip e microstrutture, la ricerca pionieristica offre un progresso significativo:le potenziali applicazioni vanno dai rivestimenti a film sottile per la cura delle vernici e delle ferite alla stampa 3D, microfusione e microfluidica.
Professor James Friend, Direttore della MicroNano Research Facility presso RMIT, ha detto che i ricercatori hanno sviluppato un sistema portatile per precisi, micro e nanofabbricazione veloce e non convenzionale.
"Sintonando le onde sonore, possiamo creare qualsiasi motivo vogliamo sulla superficie di un microchip, " disse il professor Amico.
"La produzione che utilizza la tecnologia a film sottile attualmente manca di precisione:le strutture vengono fisicamente ruotate per disperdere il liquido e rivestire i componenti con film sottile.
"Abbiamo scoperto che il liquido a film sottile scorre verso o lontano dalle onde sonore ad alta frequenza, a seconda del suo spessore.
"Non solo abbiamo scoperto questo fenomeno, ma abbiamo anche svelato la complessa fisica dietro il processo, consentendoci di controllare e dirigere con precisione l'applicazione del liquido a film sottile su micro e nanoscala."
Il nuovo processo, che i ricercatori hanno chiamato "acustowetting", funziona su un chip in niobato di litio, un materiale piezoelettrico in grado di convertire l'energia elettrica in pressione meccanica.
La superficie del chip è ricoperta di microelettrodi e il chip è collegato a una fonte di alimentazione, con la potenza convertita in onde sonore ad alta frequenza. Il liquido a film sottile viene aggiunto alla superficie del chip, e le onde sonore vengono quindi utilizzate per controllarne il flusso.
La ricerca mostra che quando il liquido è ultrasottile – a profondità nano e sub-micro – fluisce lontano dalle onde sonore ad alta frequenza.
Il flusso si inverte a dimensioni leggermente più spesse, muovendosi verso le onde sonore. Ma a un millimetro o più di profondità, il flusso si inverte di nuovo, allontanandosi.
