Dänische Physiker bieten die kleinste Weihnachtsscheibe der Welt in Stereo an

[eingebetteter Inhalt] Die ersten 25 Sekunden eines klassischen Weihnachtsliedes wurden mit dem Nanofrazor 3D-Lithografiesystem in eine Polymerfolie eingeschrieben.

Physiker der Technischen Universität Dänemark (DTU) bringen Weihnachtsstimmung, indem sie mit einem 3D-Nanolithographie-Tool namens Nanofrazor den kleinsten Rekord aller Zeiten brechen. Der Track, den sie "aufgenommen" haben, nichts weniger als Stereo: die ersten 25 Sekunden von "Rocking Around the Christmas Tree".

"Ich beschäftige mich seit 30 Jahren mit Lithographie, und obwohl wir diese Maschine schon eine Weile haben, fühlt es sich immer noch wie Science-Fiction an", sagte DTU-Physiker Peter Bøggild. „Um ein Gefühl für die Größenordnung zu bekommen, an der wir arbeiten, könnten wir mit diesem Ding unsere Signaturen auf ein rotes Blutkörperchen schreiben. Das Radikalste ist, dass wir mit dieser verrückten Auflösung Freiform-3D-Landschaften erstellen können.“ p>

Im Jahr 2015 erstellte dieselbe DTU-Gruppe ein mikroskopisches Farbbild der Mona Lisa, das etwa 10.000-mal kleiner ist als das Originalgemälde von Leonardo da Vinci. Dazu erzeugten sie eine nanoskalige Oberflächenstruktur aus Säulenreihen, die mit einer 20 nm dicken Aluminiumschicht bedeckt waren. Der Grad der Verzerrung einer Säule bestimmte, welche Lichtfarben reflektiert wurden, und die Verzerrung wiederum wurde durch die Intensität des gepulsten Laserstrahls bestimmt. Zum Beispiel verzerrten Pulse mit niedriger Intensität die Säulen nur leicht und erzeugten blaue und violette Töne, während starke Pulse die Säulen stark verzerrten und orange und gelbe Töne erzeugten. Das resultierende Bild passt in einen Raum, der kleiner ist als die Grundfläche, die ein einzelnes Pixel auf einem iPhone Retina-Display einnimmt.

Vergrößern / 2015 realisierte die DTU-Physikgruppe eine Mona Lisa im Nanometermaßstab mit einer Pixelgröße von zehn Nanometern. DTUPhysik

Die DTU Physics Group erwarb den Nanofrazor, um schnell und kostengünstig präzise detaillierte 3D-Nanostrukturen zu formen. Die Weihnachtsscheibe war einfach ein lustiges Ferienprojekt für Postdoc Nolan Lassaline, um die Fähigkeit zu demonstrieren, eine Oberfläche mit nanoskaliger Präzision zu formen. Anstatt einer Oberfläche Material hinzuzufügen, entfernt der Nanofrazor präzise Material, um die Oberfläche in das gewünschte Muster oder die gewünschte Form zu bringen, eine Art Graustufen-Nanolithographie.

„Der Nanofrazor wurde wie eine Drehbank zum Schneiden von Schallplatten eingesetzt und wandelte ein Audiosignal in eine spiralförmige Rille auf der Oberfläche des Mediums um“, sagte Bøggild, der auch Amateurmusiker und Schallplattenenthusiast ist. „In diesem Fall ist das Medium ein anderes Polymer als Vinyl. Wir haben die Musik sogar in Stereo codiert – die seitlichen Wellen sind der linke Kanal, während die Tiefenmodulation den rechten Kanal enthält. Es kann zu unpraktisch und zu teuer sein, es zu werden.“ ein Hit. Um den Groove zu lesen, braucht man ein ziemlich teures Rasterkraftmikroskop oder den Nanofrazor, aber es ist absolut machbar."

Das anfängliche Ziel ist es, Nanofrazor zu verwenden, um neue Arten von Magnetsensoren zu entwickeln, die in der Lage sind, Ströme in lebenden Gehirnen zu erfassen. Lassaline plant, „Quantenseifenblasen“ in Graphen zu erzeugen, in der Hoffnung, neue Wege zu entdecken, um Elektronen in diesem und anderen atomar dünnen Materialien präzise zu manipulieren. „Die Tatsache, dass wir jetzt Oberflächen mit Nanometerpräzision in nahezu der Geschwindigkeit der Vorstellungskraft präzise formen können, ist für uns ein Wendepunkt“,