據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報(bào)道，一個(gè)來自美國伊利諾斯大學(xué)厄本納-香檳分校、芝加哥大學(xué)、韓國漢陽大學(xué)等的科研小組開發(fā)出一種制作納米結(jié)構(gòu)的新方法，將 “從上到下”的噴墨打印和“從下到上”的自組裝技術(shù)結(jié)合在一起，以一種“電噴”打印方式自動(dòng)形成三維的超精細(xì)結(jié)構(gòu)，所造出的納米材料可用在半導(dǎo)體和磁存儲(chǔ)工業(yè)中。相關(guān)論文發(fā)表在9月出版的《自然·納米技術(shù)》上。
用聚合物、DNA、蛋白質(zhì)及其他“軟”材料制造納米結(jié)構(gòu)，在新型電子工業(yè)、診斷設(shè)備和化學(xué)傳感器中有很大潛力。但這些材料大部分都與光刻平印類的技術(shù)不相容，平印是集成電路的傳統(tǒng)工藝。研究小組利用一種自組裝材料——嵌段共聚物改進(jìn)了傳統(tǒng)光照平印工藝，使其也能用于“軟”材料領(lǐng)域。
研究小組在比利時(shí)的微電子研究中心（imec）制作出一種拓?fù)浼婊瘜W(xué)的花紋，分辨率達(dá)到100到200納米。然后返回伊利諾斯大學(xué)，以化學(xué)花紋為模板在上面沉積嵌段共聚物。共聚物就在模板的引導(dǎo)下自行組裝，形成了比模板花紋分辨率更高的花紋。
這種局部沉積嵌段共聚物的噴墨打印技術(shù)稱為電流動(dòng)態(tài)打印或電噴打印，操作起來更像辦公室用的噴墨打印機(jī)。論文第一作者、伊利諾斯大學(xué)博士后瑟達(dá)·昂塞斯說，電噴打印能很自然地控制液體墨水，因此也能很好地控制納米管、納米晶體、納米線及其他納米材料的懸浮液花紋！八粌H是一種特殊的高分辨率噴墨打印機(jī)，其理念是從噴嘴噴出原料流，打印幾百納米的花紋結(jié)構(gòu)。”
芝加哥大學(xué)分子工程研究所的保羅·尼萊說：“這一過程是利用噴墨打印技術(shù)，在基底上以高分辨率沉積不同的嵌段共聚物膠膜，因此非常適合用于設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造上，能在一層上造出不同的維度結(jié)構(gòu)。各維度的花紋可以相同，也可以不同，由各范圍里的模板引導(dǎo)精確組裝！
研究人員指出，打印出的納米結(jié)構(gòu)的分辨率還能進(jìn)一步提高到15納米。伊利諾斯大學(xué)材料科學(xué)與工程教授約翰·羅杰斯說，新技術(shù)可以用來制作納米材料的圖案結(jié)構(gòu)，并與現(xiàn)實(shí)設(shè)備結(jié)合起來。
- 暨南大學(xué)寧印教授 Angew：單晶顆粒內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的空間調(diào)控 2025-05-05
- 復(fù)旦大學(xué)王國偉團(tuán)隊(duì) Macromolecules：突破自組裝技術(shù)新邊界 - 高固含量下嵌段共聚物的熱誘導(dǎo)自組裝與熱誘導(dǎo)協(xié)同自組裝 2025-04-27
- 化學(xué)所劉國明研究員/國科大王洋副教授 JACS：單催化劑無鏈轉(zhuǎn)移試劑合成烯烴嵌段共聚物 - 介紹及一作解讀 2025-04-16
- 中科院化學(xué)所宋延林/李會(huì)增團(tuán)隊(duì) AFM：以結(jié)構(gòu)色為基礎(chǔ)的多重信息加密打印 2024-04-19
- 北工大《Small》：在噴墨打印油溶性納米顆粒自組裝微陣列的形貌控制方面取得重要進(jìn)展 2023-05-19
- 上海交大張清教授課題組在量子點(diǎn)發(fā)光二極管研究中取得新進(jìn)展 2020-12-23
- 西安交大Goran Ungar教授團(tuán)隊(duì) Macromolecules：β成核劑及玻纖/聚丙烯體系不同晶相/結(jié)晶形態(tài)的三維結(jié)構(gòu)研究 2023-07-10
