Об этом говорится в журнале Vacuum Science and Technology A.
Французская команда инженеров наноботов Института Femto-ST в Безансоне, Франция, изобрела и сконструировала новую систему микроскопических роботов, которая значительно расширила пределы возможностей оптических нанотехнологий.
Сделав комбинацию из нескольких уже существующих разработок, "фабрика" наноботов μRobotex смогла создавать сложные микроструктуры в вакуумной камере, после чего зафиксировала их на кончиках оптического волокна.
До сих пор технологии Lab-on-fiber не имели роботизированных приводов для нанозборки, поэтому работа в этом масштабе мешало инженерам создавать микроструктуры.
Теперь миниатюрные чувствительные элементы могут быть установлены на кончиках оптических волокон, что позволяет видеть микропроцессы и манипулировать ими с высокой точностью.
Область применения этой технологии очень широка: поскольку волокна тоньше человеческого волоса, они могут проникать сквозь кровеносные сосуды для оптического обнаружения бактерий и вирусов, а также, например, могут использоваться для сверхточной калибровки космических кораблей в будущем.
Французские инженеры под руководством Жан-Ив Рауха (Jean-Yves Rauch) объединили все компоненты системы для сборки микродомика - фокусировщик ионных лучей, систему подачи газа и крохотного маневренного бота - в вакуумной камере, после чего наблюдали за процессом сборки с помощью микроскопа.
Дом было решено разместить на поверхности волокна, чтобы лишний раз продемонстрировать, что и серьезные микросхемы также могут быть построены по тому же принципу.
Процесс сборки самого маленького домика в мире похож на то, как если бы вы просто сложили из бумаги коробочку, только для этого пришлось бы использовать очень сложные и деликатные инструменты.
Ионный излучатель в данном случае выступает в роли "ножниц", отсекая все лишнее от мембраны, которая является подставкой для дома.
Как только стены принимают нужное положение, ионная пушка перестает работать и включается подача газа, которая закрепляет конструкцию и фиксирует ее на месте. После этого остается включить ионный излучатель на самую маленькую мощность и нарисовать на крыше узор - финальный штрих, подчеркивающий точность и гибкость системы.
Излучателям приходится работать с невероятно маленькой площадью - всего 300х300 мкм.Ученые признались, что управлять роботом для такой деликатной работы очень сложно, и им пришлось привлечь для этого двух сотрудников и несколько компьютеров, которые одновременно руководили процессами.
В будущем команда хочет перейти к полной автоматизации процесса. Следующий шаг - работа с отдельными молекулами (что, при должной точности, можно осуществить на действующей остановке). Инженеры хотят построить еще более мелкие структуры и зафиксировать их на углеродных нанотрубках, диаметр которых колеблется от 20 до 100 нм.
Читайте также: 10 впечатляющих сооружений мира: от домов-чудаков до небоскребов из будущего