گروه دانش: پژوهشگران بخش علوم مولکولی آزمایشگاه ملی چین و دانشکده شیمی دانشگاه پکینگ، روشی برای استفاده از بال‌های جیرجیرک دشتی به‌عنوان بلوک‌‌های چاپ در مقیاس نانو، پیدا کرده‌اند.

این روش می‌تواند برای ساخت پوشش لنزهای ضد بازتابش، مورد استفاده قرارگیرد.

جیرجیرک‌های دشتی بیشتر در نواحی گرمسیر زندگی می‌کنند و به‌خاطر اندازه بزرگ (طول جیرجیرک‌های بالغ به 5 سانتی‌متر می‌رسد) و صدای بلندشان، در میان شاخ و برگ‌ها به آسانی پیدا می‌شوند.

بال آنها توسط هزاران برآمدگی ریزِ شبیه ستون پوشانده شده‌است، به‌طوری که نور فرودی را پراکنده کرده و مانع بازتابش آن می‌شوند. هر کدام از این ستون‌های مخروطی شکل، ارتفاعی معادل چهارصد نانومتر داشته و به صورت مایل و با زاویه 30درجه نسبت به سطح، روی آن قرار گرفته است.

این محققان بال را کاملاً تمیز کرده و سپس آن را روی لایه‌ گرم‌شده‌ای از پلی‌متیل‌متاکریلات (PMMA)، با فشاری مناسب قرار دادند. پلی‌متیل‌متاکریلات ماده‌ای است که اغلب برای ساخت قالب‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. با برداشتن بال،‌ آرایه‌هایی از نانوچاه (ساختارهای بال به صورت معکوس) روی قالب PMMA ایجاد می‌شود.

این قالب‌ها برای کپی‌کردن نانوساختارهای مزبور، روی گستره وسیعی از سطوح قابل استفاده‌اند.

جین زانگ از دانشگاه پکینگ در این باره می‌گوید:«با استفاده از بال جیرجیرک دشتی به عنوان مهر، می‌توانیم تا نانوساختارهای طبیعی را روی سطوح، کپی کنیم درحالی که ساخت این نانوساختارها با روش‌های معمول بسیار مشکل است.»

سطح بال جیرجیرک‌های دشتی با ماده‌ای موم شکل پوشانده شده و این ماده مانع چسبیدن بال به قالب پلاستیکی می‌شود. بعد از این که قالب PMMA سرد و محکم شد می‌توان الگویِ روی آن را با استفاده از فرآیندهایی مثل قلم‌زنی یونی واکنش‌پذیر (RIE)، به یک بستر سیلیکونی منتقل کرد.

بستر‌های سیلیکونی که پس از قلم‌زنیِ ساخته می‌شوند، آرایه‌هایی منظم از نانوچاه در سطح خود دارند. تحقیقات اخیر نشان داده است که چنین سطحی می‌تواند مانع بازتابش نور شود. بنابراین این بستر‌های سیلیکونی، برای استفاده در لنزها و ابزارهای نوریِ ضد بازتابش بسیار مناسب‌اند.

این فرآیند مقرون به‌صرفه است اما هنوز در این زمینه مشکلاتی وجود دارد. به‌عنوان نمونه، بستر‌های سیلیکونیِ تولید شده با قلم‌زنی، یکنواخت نیستند و حتی تعدادی از نانوچاه‌ها با یکدیگر تداخل پیدا می‌کنند.

به همین دلیل، به نظر می‌رسد که PMMA، پوششی ایده‌آل برای فرآیند قلم‌زنی مزبور نیست و لازم است که موادی متفاوت و همچنین زمان‌های قلم‌زنی متفاوت، مورد بررسی قرار گیرند. علاوه بر آن، هر بال فقط چند بار می‌تواند برای ساخت قالب، مورد استفاده قرار گیرد.

زانگ در این باره گفت: «یکی از مشکلات اساسی این فرآیند این است که هر مهر (بال) تنها چند بار قابل استفاده‌است زیرا فشار و گرمای اعمال شده در حین لیتوگرافیِ نانوچاپی، ساختار روی مهر (بال) را تغییر می‌دهد.»

کد خبر 15221

برچسب‌ها

دیدگاه خوانندگان

آخرین خبرهای بازار