Robotter i nanostørrelse har i årevis været fremtidsvisionen, som engang skulle revolutionere industrien.

Nu nærmer "engang" sig hastigt.

Senest ved udgangen af 2009 håber en gruppe af europæiske forskere og virksomheder således at kunne sende et kommercielt brugbart nano-robotsamlebånd ud i f. eks. halvlederindustrien.

Forskerne, der blandt andet kommer fra MIC, Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU og Universität Oldenburg i Nordtyskland, lykkes for nylig med at montere nanofibre på et måleinstrument af den type, som anvendes af store chipproducenter som Intel og TSMC.

»Vi har arbejdet på at lave nanopincetter i syv-otte år og står nu for første gang med et redskab, der er kompakt og stærkt nok til at brække en kulstof-nanofiber af og derefter montere den på en probe til et Atomic Force mikroskop, som bruges kommercielt i industrien,« fortæller lektor Peter Bøggild fra MIC, DTU.

Kort fortalt består opfindelsen af en robotarm eller en slags pincet, som er fremstillet af 200 mikrometer lange silicium arme, der ender med et lille gab på et par mikrometer. Ved at sende strøm gennem pincetten udvider armene sig på en måde, så gabet lukkes og kan gribe fat om en kulstoffiber, der herefter brækkes af og limes fast på en måleprobe ved hjælp af elektronstråler.

Pincetten monteres i et elektron-mikroskop, som derefter skal styres med software til billedgenkendelse og bevægelseskontrol i et samlet system. Med den funktionsduelige pincet er enkeltdelene nu på plads, og forskernes arbejde frem til 2009 består derfor primært i at få delene til at arbejde optimalt sammen.

Industriforhandlinger venter
Halvlederindustrien anvender allerede i dag måleprober som en slags pick-up i miniskala, der ved at glide hen over overfladen på en chip kan kontrollere dybden og ruheden af eksempelvis rillerne i en chip.

Problemet er imidlertid, at chippene skrumper hurtigere i størrelse end måleproberne:

»Atomic Force Mikroskoper er et af de allervigtigste instrumenter inden for nanoteknologi, og i løbet af få år vil de formentlig være helt uundværlige i halvlederindustrien, fordi de langt mere præcist end i dag kan måle dimensionerne i de stadigt smallere kanaler og strukturer i computerchips,« siger Peter Bøggild.

EU-konsortiet, der er døbt Nanohand, har endnu ikke indledt konkrete forhandlinger med industrien, men ifølge Bøggild er det afgørende, at der kommer et kommercielt anvendeligt resultat på bordet, inden EU-projektet udløber om godt to år:

»Vi har forsket på det her felt i snart 10 år, så det er nu - altså senest i 2009 - vi skal levere nogle brugbare løsninger. Ellers tror jeg ikke, vi får EU med på at finansiere sådan et projekt igen,« siger han.

DTUs rolle de næste to år er primært at formindske den nuværende nanorobotarm yderligere 5-10 gange. Det arbejde skal blandt andet foregår i DTUs renrumsfaciliteter.