Franske ingeniører konstrueret verdens mindste hus

Det franske team af ingeniører, Institut Femto-ST i besançon (Frankrig), opfundet og konstrueret et nyt system af mikroskopiske robotter, der i høj grad har udvidet grænserne for optisk nanoteknologi. Gør kombination af flere allerede eksisterende udviklinger, “fabrikken” µRobotex nanobots kunne opbygge komplekse mikrostrukturer i et vakuumkammer, så dem fast på tips af optiske fibre med nanometer-præcision.

Stadig technology Lab-on-fiber havde robot-aktuatorer til nunobiki, så arbejde på denne skala forhindret ingeniører til at skabe den mikrostruktur. Nu miniature følerelementer kan monteres på tips af optiske fibre, der giver dig mulighed for at se de mikro-processer og manipulere med høj præcision. Anvendelsen af denne teknologi er meget bred: da fibrene tyndere end et menneskehår, de kan trænge igennem blod-fartøjer til optisk detektion af bakterier og vira, såvel som, for eksempel, kan bruges til præcis kalibrering af rumfartøjer i fremtiden.

For at teste effektiviteten af ny teknologi besluttede et team af franske materialer forskere under ledelse af Joel Angus fra Universitetet i Bordeaux — Franche-comté. De brugte et system µROBOTEX bestående af et scanning elektron mikroskop med en stor afdeling i, som er arrangeret enhed med fokus ion-beam -, gas-injection system og en micromanipulator med seks grader af frihed.

Ved hjælp af systemet, har forskerne skabt en miniature model af et hus med en længde på omkring 25 mikrometer. Til dette formål, silicon ark blev skåret reamer af huset, efter at væggene selv er samlet fra en flad ark i en ensartet struktur ved at bøje under påvirkning af bestråling af ioner, siger forfatterne i journal of Vacuum Videnskab & Teknologi A.

At skabe et hus ved hjælp af disse værktøjer, forskerne fandt silicium wafer, der har en tykkelse på 1,2 mikrometer. Hjælp ion-beam til at skære mønsteret af et hus med fire vægge, hvor den samme metode skære Vinduer og dør. Derefter, ved hjælp af en teknik, der ligner den teknik, origami, forfatterne har samlet de enorme vægge fladskærms mønster. I stedet for bøjninger i et ark papir forskere har tynde fuger mellem base og hver væggen ved hjælp af den ion bestråling af gallium.

Montering af vægge i huset

Princippet i Forsamlingen af denne “origami” baseret på den kendsgerning at der i en vis for hvert materiale, tykkelse, han begynder spontant at bøje fra stråling. Dette er på grund af det faktum, at gallium ioner trænge ind i prøven og for det meste varme i den nederste del af pladen. I følge den er dannet af to zoner — varmt og koldt — hvilket udvide med forskellig intensitet. Dette fører til det faktum, at pladen er bøjet i stedet for raffinement, og væggene er rejst til den ønskede position fra et fladskærms-skabelon.

Princippet om bøjning af en plade ved bestråling med ioner

Derefter Dom svejset i sømmene ved udgangen af optisk fiber ved at bruge gas sprøjtning. Derefter, fra en silicium-wafer svarende til væggene skære de to dele af taget, der er bragt til huset med en micromanipulator og svejset belægning. De forskere, der også er knyttet til en af de tag, rør, skråninger og resultatet blev en miniature hus med en størrelse på omkring 25 mikrometer på spidsen af optisk fiber.

Hus i slutningen af fiberoptiske

Franske ingeniører konstrueret verdens mindste hus
Nikolai Khizhnyak


Date:

by