用聚合物笔光刻技术制作北京奥运会会徽15000次

西北大学纳米科学家查德·米尔金(Chad A.Mirkin)已经批量生产了15000次2008年夏季奥运会标志。所有的标志只占一平方厘米的空间。

2008年夏季奥运会标志量产15000次

米尔金和他的同事使用一种新的印刷技术,即聚合物笔平版印刷术(PPL),印刷了徽标和一个集成黄金电路,这种印刷技术只需一台设备就可以在三种不同的长度刻度上书写。

PPL技术将于8月15日在《科学快报》上发表,它是一种在纳米、微米和毫米尺度上打印的快速、廉亚博老虎机网登录价和简单的方法。

这种新的打印方法可以在计算工具(构成这些工具的电子设备)、医疗诊断(基因芯片和生物分子阵列)和制药工业(筛选候选药物的阵列)等领域得到应用。

温伯格文理学院化学教授、医学教授、材料科学与工程教授米尔金(Mirkin)说:“在观看奥运会开幕式之夜,我很高兴看到印刷术被列为中国古代四大发明之一。”。米尔金领导了这项研究。亚博网站下载亚博老虎机网登录

“我们认为DIP笔纳米刻蚀技术是纳米技术的羽毛笔,现在聚合物笔光刻是西北最重要的发明之一。”

聚合物笔光刻技术使用由聚合物制成的微型笔阵列,以纳米级的宏观分辨率在大面积上打印。通过简单地改变接触压力(以及笔的变形量)以及传递时间,可以产生各种直径的点。(消除压力后,笔尖会回复到其原始形状。)

西北大学国际纳米技术研究所所长米尔金说:“从某种意义上说,我们可以从一个超精细的Sharpie®点变成一个有着肥硕尖端的点。”。“每支聚合物笔的笔尖都以纳米级的锐度开始,但如果我们用力按压,笔尖就会变平。这使我们能够生产出非常灵活的结构。”

以奥运会会徽为例,研究人员从会徽的位图图像开始,用16巯基十六酸分子的“墨水”将15000份复制品均匀地印在金衬底上。(墨水只有一个分子厚)这不到40分钟。

这个标志非常小,一粒大米上就能装下2500个。字母和数字“北京2008”是由大约2万个直径为90纳米的圆点生成的。然后,在笔上施加更大的力,程格化的人物形象和奥运五环由大约4000个直径为600纳米的点组成。

研究人员构建的集成电路具有所有三种长度尺度的特征,完美地集成在一起。建造这条线路花了大约两个小时。和奥运会会徽一样,这些结构是用同一种工具(钢笔阵列,它有一个墨水库)制作多个印刷通道而成的。

聚合物笔光刻技术简化了现有的两种印刷技术,并充分利用了这两种技术的优点——浸笔纳米光刻技术(DPN)的高配准和亚50纳米分辨率,以及在微接触印刷中使用聚合物印章转移图案。(米尔金在1999年发明了DPN。)

PPL方法需要打印结构的点阵图像(例如奥林匹克标志)和原子力显微镜。研究人员已经展示了多达1100万支笔的阵列。

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