Maailma väikseima maja robotkoosseis - isegi lesti ei sobi läbi ukse

Eestlased maailmakaarti avastamas (Juuli 2019).

Anonim

Prantsuse Besançoni Femto-STi instituudi Prantsuse nanobobotite meeskond kogus uut mikrorobotikasüsteemi, mis surub ettepoole optiliste nanotehnoloogiate piirid. Mitu olemasolevat tehnoloogiat kombineerides töötab μRobotex nanofactory suured vaakumkambris mikrostruktuurid ja fikseerib komponendid optiliste kiudotsakutega nanomeetri täpsusega. Vacuum Science ja Technology A ajakirjas avaldatud mikrohouse ehitus näitab, kuidas teadlased võivad ionipüstolid, elektronkiire ja peenelt kontrollitud robot-pilootprotsessid manipuleerida optilise sensing tehnoloogiaga.

Seni pole kiudoptilistes tehnoloogiates nanoosakesel robot-ajamit, mistõttu selle skaala töötamine takistas inseneridel mikrostruktuuride ehitamist. See uuendus võimaldab kiudnõutel paigaldada miniatuursed sensingelemendid, et insenerid saaksid näha ja manipuleerida erinevate komponentidega. Selle tõusuga saab õhuke juuksed nagu inimkeha sisestada ligipääsmatuks kohaks, näiteks reaktiivmootorid ja veresooned, et tuvastada kiirgustihedust või viiruslikke molekule.

"Esimest korda suutsime täita täpsusega vähem kui 2 nanomeetrit, mis on robootika ja optilise kogukonna jaoks väga oluline tulemus, " sõnas Jean-Yves Rauch.

Prantsuse insenerid kombineerisid kogu nanoassembleerimise tehnoloogilised komponendid - fokusseeritud ioonkiire, gaasipuhasti süsteem ja väike manööverdatav robot - vaakumkambris ja monteerimisprotsessi vaatamiseks monteeris mikroskoobi. "Me otsustasime ehitada kiudaineid mikrohoonesse, et näidata, et suudame neid mikroskeemide komplekte täita suure täpsusega optilise kihi peal, " ütles Rauch.

Mikrohaua loomine on nagu paberist valmistatud hiiglane täringut, kuid nanoassembleerimiseks on vaja keerukamaid tööriistu. Fokuseeritud ioonkiudu kasutatakse nagu käärid maja ränidioksiidmembraani "paberi" lõikamiseks või skoorimiseks. Kui seinad volditakse positsiooni, valitakse ioonpüstolile madalam võimsus ja gaasi sissepritsesüsteem kleepib konstruktsiooni servad kohale. Väikese võimsusega ioonkiire ja gaasitüvega kallutatakse seejärel katusel plaadimustriga, detail, mis rõhutab süsteemi täpsust ja paindlikkust.

Selles protsessis pidi ioonpüstol keskenduma piirkonnale vaid 300 mikromeetriga 300 mikromeetri kohta, et ioonid tuli kiu otsale ja ränidioksiidmembraanile. "See on väga raske proovida robotti suure täpsusega selle ristpunkti vahel kahe talad, " ütles Rauch. Ta selgitas, et protsessi juhtimiseks töötasid kaks insenerit mitmel arvutis. Paljud sammud on juba automatiseeritud, kuid tulevikus loodab meeskond automatiseerida kõiki koostoiminguid.

Nüüd, kasutades uRobotexi süsteemi, konstrueerivad need insenerid spetsiifiliste molekulide tuvastamiseks funktsionaliseeritud mikrostruktuure, kinnitades nende mikrostruktuurid optilistesse kiududesse. Nanorbootiliste meeskond loodab veelgi tõsta tehnoloogia piire, ehitades väiksemaid struktuure ja kinnitades need süsiniku nanotorudele, läbimõõduga vaid 20 nm kuni 100 nanomeetrit.

menu
menu