Мировой самый маленький домик: микроструктура размером 20 микрометров

Используя сканирующий электронный микроскоп, ученые построили самый маленький в мире микродомик.

Он имеет длину почти 20 микрометров, построен на расщепленном оптическом волокне.

Эксперимент был забавным способом продемонстрировать точность и гибкость µRobotex.

Как они это построили?

Они объединили нано-сборочные компоненты в вакуумной камере и установили электронный микроскоп для наблюдения за общим процессом. Это очень похоже на строительство большого кубика из листа бумаги, но требует сложных инструментов и техник.

Исследователи использовали FIB [как ножницы] для резки и формирования силикатовой мембраны [бумаги] домика. После сгибания стенок в желаемые позиции они использовали систему газовой инъекции FIB [при низких настройках мощности] для фиксации краев структуры.

Чтобы продемонстрировать гибкость и точность системы, они аккуратно распылили черепичный узор на крыше структуры. В этом общем процессе строительства домика система должна была сфокусироваться на крошечной площади 300×300 микрометров для облучения ионами силикатовой мембраны.

Для этого 2 инженера управляли роботом через несколько компьютеров. Хотя некоторые шаги уже были автоматизированы, исследователи надеются автоматизировать полный процесс сборки в будущем.

Зачем они это сделали?

Эксперимент был забавным способом продемонстрировать работу [гибкость и точность] µRobotex — платформы для характеристики и микросборки крошечных структур, размеры которых менее 10 микрометров. Её цель — предоставить ученым в области микро- и нанотехнологий передовое, конкурентоспособное оборудование на международном уровне.

С помощью системы μRobotex инженеры могут конструировать функционализированные микроструктуры для идентификации конкретных молекул, размещая свои микроструктуры на оптических волокнах. Эти волокна затем вводятся в недоступные или труднодоступные области, такие как кровеносные сосуды для обнаружения целевых молекул.

Кроме того, экспериментальные результаты показывают, что интеграция микроробота с вакуумной камерой SEM предлагает средства для расширения возможностей чистых комнат для построения трехмерных микроструктур из разных материалов.

Исследователи также предложили новый механизм производства нескольких типов оптических функций для захвата света, основанных на нанофотонных кристаллах, решетках, антеннах, углеродных нанотрубках, 3D-биосенсорах с оригами и т.д.

В настоящее время ученые работают над дальнейшим улучшением системы; они хотят строить еще более крошечные структуры и фиксировать их на углеродных нанотрубках, с радиусом всего 10 нанометров.