การพิมพ์ 3D สัญญาว่าจะพัฒนาโปรเซสเซอร์ในระดับนาโนเมตร
เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติช่วยให้ทรานซิสเตอร์บางลงในชิป (ภาพถ่าย: CC0 โดเมนสาธารณะ)
นักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยไรซ์ได้พัฒนาเทคนิคการพิมพ์ 3 มิติของนาโน- วัตถุจากวัสดุที่มีซิลิกอน ซึ่งจะช่วยสร้างอุปกรณ์ใหม่สำหรับโฟโตนิกส์และอิเล็กทรอนิกส์
นักวิจัยกำลังทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีสำหรับการพิมพ์ระดับนาโน โครงสร้างบนเครื่องพิมพ์ 3 มิติ เห็นได้ชัดจากสิ่งพิมพ์ใน Phys.org ในอนาคตอาจอนุญาตให้พิมพ์ทรานซิสเตอร์ที่มีขนาดเล็กเป็นประวัติการณ์และเพิ่มพลังการประมวลผลของโปรเซสเซอร์
อุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ถูกสร้างขึ้น ซิลิกอน – วัสดุที่เป็นพื้นฐานของสารตั้งต้นเซมิคอนดักเตอร์สำหรับไมโครโปรเซสเซอร์และเป็นพื้นฐานของเทคโนโลยีการคำนวณทั้งหมดที่พัฒนาขึ้นในช่วงสองสามทศวรรษที่ผ่านมา ด้วยความต้องการพลังประมวลผลที่เพิ่มขึ้น ขนาดของทรานซิสเตอร์จึงต้องลดลง แต่ยังมีข้อจำกัดทางเทคโนโลยีที่ร้ายแรง ดูเหมือนว่าจะสำเร็จได้ในเร็วๆ นี้
ในการศึกษาครั้งใหม่นี้ นักวิทยาศาสตร์ของ Rice ได้พัฒนาวิธีการ การพิมพ์ 3 มิติ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างโครงสร้างนาโนขนาดต่างๆ ได้โดยตรงจากซิลิคอนไดออกไซด์ ทีมงานใช้กระบวนการพอลิเมอไรเซชันแบบสองโฟตอนในการพิมพ์โครงสร้างที่มีเส้นกว้างเพียงไม่กี่ร้อยนาโนเมตร ซึ่งน้อยกว่าความยาวคลื่นของแสง เลเซอร์ “วาด” เส้นบังคับให้หมึกที่ใช้กับพื้นผิวดูดซับสองโฟตอนอันเป็นผลมาจากการเกิดพอลิเมอไรเซชันที่จุดที่ลำแสงเลเซอร์ผ่าน
เพื่อดำเนินการตามกระบวนการนี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องสร้างหมึกใหม่ พวกเขาได้พัฒนาเรซินที่มีซิลิคอนนาโนสเฟียร์เจือด้วยโพลิเอทิลีนไกลคอล ทำให้อนุภาคนาโนละลายได้ หลังจากการพิมพ์ โครงสร้างจะแข็งตัวโดยการเผาผนึกที่อุณหภูมิสูงซึ่งเป็นผลมาจากการที่โพลีเมอร์ทั้งหมดถูกนำออกจากผลิตภัณฑ์และเหลือเพียงแก้วอสัณฐานหรือคริสตัลพอลิคริสตัลของคริสโตบาไลต์เท่านั้น
นักวิทยาศาสตร์ยังแสดงให้เห็นว่าการเติมสารด้วยเกลือแร่หายากต่างๆ ช่วยเพิ่มคุณสมบัติการเรืองแสงในผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายได้อย่างไร สิ่งนี้มีความสำคัญสำหรับการใช้งานเชิงแสงของโครงสร้างนาโนที่ได้ การศึกษานี้ตีพิมพ์ใน Nature Materials
เป้าหมายต่อไปของนักวิทยาศาสตร์คือการปรับปรุงกระบวนการพิมพ์โครงสร้างที่มีขนาดเล็กกว่า 10 นาโนเมตร เทคโนโลยี 10 นาโนเมตร มีความเกี่ยวข้องในการออกแบบทรานซิสเตอร์ หากเกินกำลังการคำนวณของคอมพิวเตอร์คลาสสิกจะเพิ่มขึ้นตามลำดับความสำคัญ
