ابتکار یک ایرانی در ساخت پلیمر + عکس
امیر توکلی در مقاله جدید خود به توصیف سیستمی برای تولید مجموعه‌ای از سیم ها پرداخته که در زاویه نود درجه به هم رسیده و اشکال مربع یا مثلث را تشکیل می‌دهند. در حالی که این اشکال، پایه بسیاری از چیدمان‌های مداری ریزتراشه‌ها را تشکیل می‌دهند، تولید آنها به شکل خودآرا بسیار مشکل است.
امیر توکلی، دانشجوی دکتری دانشگاه ملی سنگاپور که به عنوان مهمان در موسسه فنی ماساچوست حضور دارد با همکاری محققانی از دپارتمان علوم رایانه و مهندسی برق و دپارتمان علم مواد و مهندسی این موسسه دست به ابداع این شیوه زده است.
به گزارش سه نسل به نقل از ایسنا ، این فرآیند که طی مقاله ای در مجله Advanced Materials ارائه شده تا حد زیادی با شیوه‌ای که این تیم در ماه گذشته در مقاله‌ای در مجله ساینس توصیف کرده بودند، مرتبط است که تولید تنظیمات سه‌بعدی از سیم‌ها و اتصالات را با استفاده از یک سیستم مشابه پلیمرهای خودآرا ممکن می‌کرد
توکلی در مقاله جدید خود به توصیف سیستمی برای تولید مجموعه‌ای از سیم ها پرداخته که در زاویه نود درجه به هم رسیده و اشکال مربع یا مثلث را تشکیل می‌دهند. در حالی که این اشکال، پایه بسیاری از چیدمان‌های مداری ریزتراشه‌ها را تشکیل می‌دهند، تولید آنها به شکل خودآرا بسیار مشکل است. هنگامی که مولکولها به خودآرایی می‌پردازند، از یک تمایل ذاتی برای ایجاد شکلهای شش ضلعی مانند اشکال کندوی عسل یا مجموعه‌ای از حبابهای صابون میان ورقه ای شیشه‌یی برخوردارند.
این در حالی است که این خواسته طراحان مدار نبوده بلکه این اشکال باید به شکل الگوهایی با زاویه 90 درجه باشند. از این رو غلبه بر این تمایل ذاتی در تولید یک سیستم خودآرای مفید از اهمیت زیادی برخوردار است.
روش توکلی به ایجاد یک مجموعه از موقعیتهای ریز در سطح پرداخته که الگودهی مولکولهای پلیمر خودآرا را هدایت می‌کند. این رویکرد از مزیتهای بیشتری نیز برخوردار است. علاوه بر ایجاد الگوهای کامل مربع و مثلث از سیسمهای پلیمری کوچک، این سیستم همچنین تولید انواع اشکال مختلف از ماده از جمله استوانه، کروی و بیضی را ممکن می‌کند.
به گفته محققان، امکان ایجاد این اشکال پیچیده از این رو مهیا شده که قالب پوشش‌دهی شده برای دفع یکی از اجزای پلیمری، فشار محلی زیادی را در الگو ایجاد می‌کند. این پلیمر سپس برای جلوگیری از این فشار درهم پیچیده و چرخیده و در همان حین به تنظیم مجدد سطح می‌پردازد. از این رو محققان می‌توانند تمایلات طبیعی پلیمر را دفع کرده و آن را مجبور به ایجاد اشکال دیگر کنند.
این سیستم همچنین قادر به ایجاد ویژگیهایی مانند مجموعه ای از سوراخها در ماده است که فاصله آنها بسیار نزدیکتر از آنچه قابل دستیابی با شیوه‌های متداول ساخت تراشه بوده است. این بدین معنی است که این سیستم میتواند ترکیبات بسیار نزدیکتر را بر روی یک تراشه نسبت به ساختارهای شیوه‌های امروزی تولید کند که یک گام مهم در تلاشهای مداوم برای قرار دادن اجزای الکترونیک بیشتر و بیشتر بر روی یک ریزتراشه محسوب می‌شود.
توکلی اظهار کرد: این شیوه جدید میتواند به طور همزمان چندین طرح یا شکل را تولید کند. این رویکرد همچنین الگوهای پیچیده را ایجاد کرده که در ایجاد نانودستگاه‌ها با گامهای کمتر از فرایندهای کنونی یک هدف به شمار می‌رود.
وی افزود: ساخت ناحیه بزرگی از مدار پیچیده بر روی یک تراشه با استفاده از لیتوگرافی پرتو الکترون ممکن است چندین ماه طول بکشد. در مقایسه، با استفاده از شیوه پلیمر خودآرا این کار تنها چند روز به طول خواهد انجامید.
این شیوه هنوز تا تولید یک محصول تجاری راه زیادی را در پیش دارد اما به گفته محققان انجام این مرحله برای ایجاد یک الگوی اصلی تنها یکبار مورد نیاز بوده و از آن پس می‌توان از آن برای مهر کردن یک پوشش بر روی تراشه‌های دیگر در یک فرآیند ساخت بسیار سریع استفاده کرد.
این شیوه قابل گسترش در ورای حوزه تراشه است و برای مثال می‌توان مقادیر بسیار بیشتری از اطلاعات را بر روی رسانه مغناطیسی مانند هارد دیسک رایانه با استفاده از یک پوشش مغناطیسی با الگوی بسیار ریز مهر شده بر روی آن ذخیره کرد که به توزیع دقیق مناطقی که هر بیت اطلاعات بر روی آنها ذخیره شده، می‌پردازد. این الگودهی‌های بسیار ریز را می‌توان با این شیوه پلیمر خودآرا ایجاد کرده و سپس بر روی دیسک‌ها مهر کرد
