Mikrodomek z nanotovárny. Kredit: Femto-ST Institute.

Malé domky jsou stále populárnější. Ale tenhle je skutečně extrémní. Francouzští nanoinženýři si chtěli vyzkoušet svůj nanorobotický výrobní systém, a tak se rozhodli postavit mikrodomek. Jejich nejmenší domek světa stojí na konci optického vlákna.

Mikrodomek postavil tým francouzského institutu Femto-ST Institute v Besançonu pomocí nanorobotické továrny μRobotex. Tohle zařízení používá roboticky ovládané iontové dělo se systémem vstřikování plynu. Stavba nanostruktur probíhá ve velké vakuové komoře. Nanorobotická továrna staví své výtvory na koncích optických vláken a dělá to s extrémní přesností.

Jean-Yves Rauch. Kredit: Femto-ST Institute.

Stavba nejmenšího domku světa probíhala tak, že dva nanoinženýři seděli za skenovacím elektronovým mikroskopem a výkonnými počítači, s jejichž pomocí ovládali nanotovárnu μRobotex. Rekordní domek je vyrobený z membrány z oxidu křemičitého a stojí na pozemku o rozloze 300 krát 300 mikrometrů.

K vykrajování dílů z křemičité membrány použili přesně zaměřený iontový paprsek. Vyrobené díky poskládali k sobě a pak je spojili k sobě pomocí systému vstřikování plynu. K opracování detailů na domku jim posloužil ještě iontový paprsek o nízkém výkonu.

Nanotovárna μRobotex. Kredit: Femto-ST Institute.

Po mikrodomcích asi nebude velká poptávka, i když v dnešní době jeden nikdy neví. Nanotovárna μRobotex ale může vyrábět i mnohem praktičtější věci. Dovede například vytvořit a poskládat komponenty mikrosenzorů, které umístí na konec optického vlákna. Takové senzory pak bude možné zasunout do lidských cév a detekovat s nimi například viry.

Až doposud nebyla výroba tak malých struktur podobným způsobem možná. S robotickými systémy ale přicházejí nové rekordy. Když se nanotovárny jako μRobotex stanou ještě více automatizovanými, tak by mohly vyrábět ještě menší struktury na koncích uhlíkových nanotrubiček. Tedy na ploše o průměru tak asi 20 až 100 nanometrů.

Vedoucí výzkumu Jean-Yves Rauch se nechal slyšet, že je to poprvé, kdy lidé mohou vyrobit a poskládat komponenty s přesností na méně než 2 nanometry. To je velký pokrok, který nabízí nové možnosti ve vývoji mikrorobotiky nebo mikrooptických aplikací. 

Video:  µMaison - Explication de sa fabrication


Literatura
American Institute of Physics 18. 5. 2018, Journal of Vacuum Science & Technology A 36: 041601.