מדענים ביבמ יצרו מפה תלת-מימדית של העולם שהיא כל כך זעירה עד כי ניתן לשרטט כ-1,000 מפות כאלה על גרגיר מלח

אכן עולם קטן: חוקרים ביבמ עיצבו את המפה התלת-מימדית הקטנה בעולם ניתן לשרטט כ-1,000 מפות כאלה שגודל כל אחת 11X22 מיקרון על גרגיר מלח

מדענים ביבמ יצרו מפה תלת-מימדית של העולם שהיא כל כך זעירה עד כי ניתן לשרטט כ-1,000 מפות כאלה על גרגיר מלח

חוקרים במעבדת המחקר של יבמ בציריך, שווייץ, הצליחו לעצב מפה תלת-מימדית של העולם, בגודל 22 מיקרון ממזרח למערב ו-11 מיקרון מצפון לדרום. המימדים האלה, מאפשרים, למשל גם לכרוך 15 מפות כאלה בסיבוב אחד סביב שערה אנושית.

מדעני יבמ מקווים כי הטכניקה המתקדמת שפיתחו, העושה שימוש במחט סיליקון זעירה לעיצוב ננו-מבנים תלת-מימדיים, תאפשר בעתיד לבנות מעגלים ושבבים אלקטרוניים קטנים יותר ודחוסים יותר מטכניקת הליטוגרפיה המשמשת כיום להטבעת קווי המוליך על גבי שבבים כאלה, כמו גם לבנות ננו-רובוטים שיכלו לנוע בתוך גוף האדם.

במאמר בעיתון המקצועי Science and Applied Materials, מציגים חוקרי יבמ שיטה חדשה לשימוש במחט סיליקון ייחודית, בעלת חוד שגודלו אחד חלקי 100,000 מזה של חוד עפרון, על מנת לעצב את מבנה הפנים של פולימר מסוג פוליפטאלאלדהיד, polyphthalaldehyde. חימום המחט לטמפרטורה של 300-500 מעלות, איפשר להמיס ולאדות מקטעים זעירים של הפולימר מבלי לפגוע בחלקיקים השכנים להם.

על מנת לשלוט בתנועת המחט במרחקים קטנים כל כך, מיקמו אותה החוקרים על גבי פיסת חומר קרמי בעל מאפיינים פיאזו-אלקטריים: כיוונון עוצמת הזרם המועבר בחומר הקרמי איפשר למתוח או לקצר את החומר, תוך התאמת מיקום המחט ברמת דיוק גבוהה ביותר. המערכת האוטומטית לחלוטין הזאת, הוזנה בנתונים מתוך מאגר הסקר הגיאולוגי האמריקאי – שאיפשרו “לחצוב” את מפת העולם בפולימר הזעיר בתוך מעט יותר משתי דקות.

השימוש בפיאזו-אלקטריקה אינו עניין חדש, אולם חוקרי יבמ הציגו כאן פריצת דרך בבחירת החומרים. הפולימר בו השתמשו אנשי המעבדה של יבמ בשווייץ תוכנן מראש על מנת לשחרר את הקשרים הכימיים שלו בעת חשיפה לחום, באופן שיאפשר סילוק נקי של חומרים במבנים מוגדרים הנדרשים לצרכים שונים.

בצד הדגמת הביצועים ב- polyphthalaldehyde, ערכו החוקרים ניסויים גם בחומר המוכר כ”זכוכית מולקולארית”, ומורכב ממולקולות מתומנות המוכרות כ”פנולים”, אותן ניתן להסיר בחלקיקים קטנים במיוחד תוך אידוי ונידוף של אטומים מוגדרים מעל פניו של משטח נתון. הדגמת הטכניקה הזאת, כללה בניית מודל תלת-מימדי של הר המאטהורן בשווייץ, שכל גובהו 25 ננו-מטר, כשמינית מגודל הבקטריה הקטנה ביותר המוכרת כיום בעולם.