Оригами – техника складывания фигурок из бумаги - при грамотном
подходе позволяет создавать уникальные объекты. К не менее потрясающим
результатам может привести «наноригами», когда осуществляется
формирование трехмерных микроструктур из крошечных элементов путем
сгибания последних. Подобные микроконструкции позволяют создавать
крошечные двигатели, конденсаторы нового поколения, а в будущем именно
«микрооригами» позволит создавать устройства хранения информации,
микропроцессоры, фотонные микроустройства с уникальными
характеристиками.
Главным достоинством нового подхода является именно возможность
формирования трехмерных микрообъектов – на сегодняшний день инженеры
научились создавать сложнейшие двумерные структуры, использую такие
техники, как фотолитография, технология нанопечати и пр. Вполне
подходящие для изготовления интегральных микросхем и MEMS-устройств они
абсолютно непригодны для создания трехмерных наносистем.

Именно техника «нанооригами» должна помочь инженерам в создании
нового типа электронных устройств, тем более, что первые успехи на этом
пути уже имеются. Сотрудники Технологического Университета Массачусетса
представили свое видение техники создания 3D-объектов: изначально при
помощи традиционных технологий, например, литографии, формируется
«развертка» будущего устройства, а затем, путем сгибания «лепестков» и
создается готовые работоспособный прибор. В 2005 году сотрудники MIT
представили общественности первый трехмерный конденсатор, конструкция
которого предусматривала формирование единственного сгиба. Следующим
этапом развития технологии стало изучение возможности формирования
второго лепестка, расположенного перпендикулярно первому. В этом случае
значительно повышается емкость устройства.

Впрочем, главной проблемой, которая встает сегодня перед
исследователями, является задача, как заставить материал изгибаться,
причем на нужный угол и в нужном направлении. На данный момент
рассматривается несколько вариантов: осаждение металла (в частности,
хрома) на поверхность сгиба, что заставляет материал скручиваться,
однако в этом случае трудно добиться нужного угла и правильной формы
сгиба. Изгиб материала пучком ионов гелия – этот метод позволяет
изгибать материал в нужном направлении, а угол сгиба можно
регулировать, изменяя энергию ионов. Изгиб материала за счет
формирования тончайших проволок из золота, на которые потом
воздействуют внешним магнитным полем.
Что интересно, техника «нанооригами» работоспособна как в случае
кремния, нитрида кремния (тип керамики), так и полимеров. Это делает ее
применимой для работы с материалами с самыми различными физическими и
электрическими свойствами, позволяя создавать микроприборы практически
любого типа.
|