blogs kategori-billede

Se filmen: byggesæt i nanostørrelse

Af Peter Bøggild,  tirsdag 18. aug 2009 kl. 22:41

Til dels inspireret af plastic-byggesæt, har vi fundet en ny måde at opbygge nanomaskiner.

"Nanobits" er en slags præfabrikerede smådele (lidt ligesom bor og skruehoveder til en boremaskine) vi kan knække af og bruge som ultraskarpe AFM tippe, ved hjælp af en nanopincet. AFM står for Atomic Force Microscope, en meget udbredt mikroskop teknik, der ligesom en pickup "mærker" overfladens struktur helt ned i atomar størrelse.

Nanobits er en mindre del af et yderst cool EU projekt, NANOHAND hvor en række europæiske firmaer og universiteter gennem de sidste år har bygget en slags automatisk nanosamlebånd med både selvkørende (små "biler") og faste robotter. Vores rolle var at udvikle pincetterne, robotterne skulle gribe med - Nanobits var en sidegevinst på vejen.

De små spidser laves med elektronstråle litografi på DTU Danchip, og det betyder at formen kan defineres nærmest frit. To minispidser? Sidespidser? En børste?  Man kan have titusinder af forskellige Nanobits på en silicium skive med enhver tænkelig form, og så vælge nøjagtigt den der passer til ens formål. De er lavet af silicium nitrid som er et meget hårdt og stift materiale - derfor krøller de ikke sammen selvom de er blot 100-150 nm tynde.

Dette er noget vi håber halvlederindustrien vil interessere sig for - her bruger man specielle AFM spidser for at måle sidevægge, dybe grøfter og liniebredder - altsammen på meget lille skala. 

Vi brugt disse nanobits til AFM spidser - men man kunne jo tegne hvad som helst. Derfor kunne tænke mig at spørge Ingeniørens afsindigt opvakte og fantasifulde læsere : hvad ville være smart?

(Vi har en artikel på vej i tidsskriftet Nanotechnology om nanobits resultaterne. )



19. aug 2009 kl 23:15

Søren Bramer

nano er sejt!

Jeg kan mærke den lille LEGO bygger rumstere inden i mig :)
Kan du fortælle lidt mere om de maskiner der styrer jeres pincetter, hvor præcist kan i navigere dem, og kan i bevæge frit i 3d?
Ville i kunne bygge en kompliceret 3d-konstruktion ud fra præfabrikerede komponenter, for eksempel en vogn med fire hjul på tværgående akser?


20. aug 2009 kl 08:40

avatar

Peter Bøggild

Nanohand robotsystem

Da vi startede på Nanohand projektet, var jeg meget tvivlende overfor målet om at bygge en automatisk assembly arbejdsstation. Men jeg må indrømme at nogle af de systemer der er kommet ud af projektet er ret imponerende. Automatisering er svært nok, men på nanoskala træder en række hindringer i vejen: ting klistrer til hinanden, man har ikke 3D machine vision (elektronmikroskopet viser kun en projektion af 3D scenen), og billedkvaliteten er meget dårlig i forhold til de kameraer men benytter industrielt til billedgenkendelse.

Systemet i Oldenburg (som lavede nanobits eksperimenterne) er idag i stand til at samle adskillige kulstof nanorør, og montere dem på sådanne AFM-spidser man ser i filmen. Vi har ikke prøvet at sætte automatikken op til nanobits endnu, men vi søger om penge til at fortsætte i et nyt EU projekt i den retning.

Jeg vil ikke kunne udelukke at vi kunne samle ret komplicerede ting, som f.eks. en mekanisk maskine som du beskriver (en bil som sådan ville mest være for sjov). Og nu du siger det, er det da på tide vi prøver. Jeg tænkte så sent som igår på at vi bør lave dele der er lavet til at passe sammen, og se om man kan bygge mere komplekse strukturer - hvorfor skulle man ikke kunne det?

Tak for indlægget...

Forresten lægger jeg nok snart en film op om robot systemet. Mine kolleger i Oldenburg har lavet en fin film om dette... :)


20. aug 2009 kl 08:43

avatar

Peter Bøggild

jeg svarede vist ikke helt på dit spørgsmål

Vi har lavet 3 forskellige robotsystemer, og det de har lavet i Oldenburg (som vi mest har arbejdet med), har SELVKØRENDE robotter. De ligner små metalterninger, og kører frit rundt på en nogenlunde glat flade, og har en lille arm med en pincet ude for enden. Vanvittigt, men det virker forbløffende godt!...
Så det er en blanding af meget innovative robotter (lavet på EPFL i Schweiz) og konventionelle "nanopositioners" fra firmaer som Smaract og Klocke Nanoelektronics (dem kan man google), sammen med speciel automatisering og kontrol software som partnerne i projektet har skrevet.

Som sagt - der kommer lidt mere om NanoFab og NanoLab systemerne her i bloggen. Jeg tror minsandten at det kommer til at lykkes at lave en lille produktionslinie til sidst.


20. aug 2009 kl 09:10

avatar

Peter Bøggild

præcision

Maskinerne der flytter pincetten har en nøjagtighed på omkring 10 nanometer, det er primært billedkvaliteten der er problemet.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Debatterede
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.