کوچک‌ترین ویولن جهان ساخته شد!

گروهی از فیزیکدانان دانشگاه لافبورو با استفاده از فناوری نانولیتوگرافی پیشرفته موفق شدند ویولنی بسیار کوچک بسازند که به گفته‌ی آنها، احتمالاً کوچک‌ترین ویولن جهان است.

به گزارش nanowerk این ساز میکروسکوپی به اندازه‌ای ریز است که می‌توان آن را در عرض یک تار موی انسان جای داد؛ ویولنی ساخته شده از پلاتین با ابعاد ۳۵ میکرون طول و ۱۳ میکرون عرض. برای مقایسه، قطر یک تار موی انسان معمولاً بین ۱۷ تا ۱۸۰ میکرون متغیر است.

این پروژه‌ی کوچک اما بسیار دقیق، با هدف نشان دادن توانایی‌های سیستم جدید نانولیتوگرافی این دانشگاه انجام شده است؛ سیستمی که امکان ساخت و مطالعه‌ی ساختار‌های نانومقیاس را فراهم می‌کند و در تحقیقات متنوعی برای شناسایی مواد جدید و توسعه فناوری‌های نسل آینده محاسبات کاربرد دارد.

نانولیتوگرافی به معنای حکاکی و طراحی الگو‌های بسیار ریز روی سطوح با دقت نانومتری است. در این پروژه، تیم تحقیقاتی به سرپرستی کلی موریسون، رئیس بخش فیزیک دانشگاه، از دستگاه نانوفریزور ساخت شرکت هایدلبرگ اینسترومنتس استفاده کردند؛ ماشینی که از فناوری لیتوگرافی حرارتی نوک پروب برای حکاکی روی پوشش ژل‌مانندی موسوم به رسیت بهره می‌برد.

فرآیند ساخت ویولن از چند مرحله‌ی دقیق تشکیل شده است؛ ابتدا یک تراشه کوچک با دو لایه رسیت پوشانده می‌شود، سپس نوک حرارتی دستگاه، الگوی ویولن را به‌صورت یک نقوش میکروسکوپی در لایه‌ی بالایی می‌سوزاند. بعد از این مرحله، لایه‌ی زیرین که در معرض حرارت قرار گرفته، حل می‌شود تا حفره‌ای به شکل ویولن ایجاد شود. در نهایت، لایه‌ای نازک از پلاتین روی تراشه نشسته و مواد اضافی پاک می‌شوند تا ویولن ظریف و بسیار ریز به‌نمایش گذاشته شود.

ساخت این ساز بسیار کوچک به دلیل حساسیت بالای فرایند و نیاز به محیط کاملاً کنترل‌شده و عاری از گرد و غبار، چندین ماه به طول انجامیده است؛ کاری که بسیار فراتر از یک شوخی یا نماد ساده است و در حقیقت پایه و اساس پژوهش‌های گسترده‌تری را فراهم آورده است.

نامگذاری این اثر به «کوچک‌ترین ویولن جهان» با نگاهی طنزآمیز و ارجاع به اصطلاح معروف انگلیسی «آیا صدای کوچک‌ترین ویولن جهان را می‌شنوی؟» انجام شده است؛ اصطلاحی که معمولاً در واکنش به شکایات اغراق‌آمیز به‌کار می‌رود. این عبارت در دهه ۱۹۷۰ و از برنامه تلویزیونی MAS*H رواج یافت و هنوز هم در فرهنگ عمومی به ویژه در کارتون‌ها و برنامه‌های طنز دیده می‌شود.

اما فارغ از این بازی کلامی، این ساز کوچک نمایانگر توانایی‌های پیشرفته و دقیق فناوری نانولیتوگرافی است که می‌تواند به پیشرفت‌های قابل توجهی در حوزه‌های مختلف علم مواد، مهندسی و فناوری‌های نوین منجر شود.

کلی موریسون می‌گوید: «ساخت کوچک‌ترین ویولن جهان شاید به ظاهر سرگرم‌کننده باشد اما این پروژه به ما آموخت که چگونه می‌توانیم مواد را به روش‌های متفاوتی با استفاده از نور، مغناطیس و الکتریسیته آزمایش کنیم و پاسخ آنها را مشاهده کنیم. این فهم پایه به ما امکان می‌دهد تا فناوری‌های جدیدی بسازیم که می‌تواند بهره‌وری محاسبات را افزایش دهد یا روش‌های نوینی برای تولید انرژی ارائه دهد.»

این سیستم نانولیتوگرافی، هم‌اکنون بستر دو پروژه تحقیقاتی مهم در دانشگاه لافبورو است؛ یکی در زمینه‌ی جایگزین‌های ذخیره‌سازی داده‌های مغناطیسی و دیگری درباره استفاده از گرما برای بهبود سرعت و صرفه‌جویی در انرژی پردازش داده‌ها.

موریسون با شور و هیجان می‌گوید: «کنترل بالای این فناوری، فرصت‌های فراوانی را پیش روی ما قرار می‌دهد و منتظر هستم ببینم خودم و دیگر پژوهشگران چه دستاورد‌هایی را با آن خلق خواهیم کرد.»

نانولیتوگرافی پیشرفته، دریچه‌ای نو به دنیای مواد و فناوری‌های آینده باز کرده است؛ فناوری که می‌تواند به ساخت دستگاه‌های محاسباتی سریع‌تر، کوچک‌تر و کم‌مصرف‌تر و همچنین توسعه راهکار‌های نوین در حوزه انرژی کمک کند.

انتهای پیام/