Sandia National Laboratuvar Ekibi, kimyasal yerine basınç kullanarak; sensörler, bilgisayarlar, telefonlar ve TV’ler için dokunmatik ekran yüzeylerinin altında bulunan, nanotel dizilimine benzer, nanopartiküller üretti. Basınca dayalı üretim süreci nanosaniyeler; kimya tabanlı endüstriyel teknikler ise saatler alıyor.
Sandia’da Araştırmacı Hongyou Fan, “‘basınç kaynaklı imalat’ denilen süreç; imalatçılar tarafından zaten kullanılan imprint proseslerini taklit eden yeni bir teknolojidir. Örneğin, kredi kartlarının üzerini kabartmak yerine, nanowire’leri veya diğer nano boyutlu bileşenleri çok kısa sürelerde imal etmek için bu işlemi kullanıyoruz.”
Fan’ın meslektaşı Jack Wise, üç patentin verildiği, Sandia’nın Veloce darbeli güç makinesinde gerçekleştirilen yöntemin, 100.000 atmosfer basıncında ve 9 milyon kat daha hızlı olduğunu söyledi.
Fan, makinelerin kabartıdan imalata dönüştürülmesi için, çok az değişikliğe ihtiyaç duyulabileceğini düşünüyor.
İşlemin avantajlarını ise şöyle sıralıyor:
• Zaman: Devreler kimyasal yöntemlerle gerektirilen saat yerine saniye cinsinden imal edilebilir.
• Çevre: Temizlenecek kimyasal atık yoktur.
• Malzemeler: Tam olarak gereken miktarda bir alt katman üzerine yerleştirilir.
Ayrıca, yarı iletkenlerin endüstriyel kimyasal üretiminde yaygın olan kusurları, ürünün atomik kafesinde meydana gelen boşlukları doldurmak için etki eden, basınç işlemi ile de azaltılır.
Basınç temelli işlemin önceki versiyonu, elmas örsleriyle elle sıkıştırılmış bir mengeneyi kullanarak çalışırdı, ancak bu araç ticari üretim için yeterince hızlı veya yumuşak değil. Diğer taraftan endüstriyel kabartma makineleri ise, yeterli basınç üretirler ve kontrol edilebilirler.
Fan, “Bir dokunmatik ekran için, kompresyonun hedefe olan mesafesinin doğru yerden devam etmesi durdurularak, basıncın önceden hesaplanması gerekiyor”
Yani, düz ekranlar için nanotellerin, parmakla basıldığında, cihazın elektrik yüklü bir tabakayla temas edebilecek kadar esnek olması gerekirken, sinyal olmadığında (ayrı kalması için) yeterince uzak olması gerekir.
Yakın zamanda Nature Communications’da bildirilen teknoloji, nanorodlar ve nanoset’ler de dahil olmak üzere çok çeşitli nano ölçekli bileşenleri imal edilebiliyor. Bileşenler ya oluşumları sırasında düzenlenebilir ya da daha sonraki montaj için çözücüler halinde dağıtılabilir.
Yöntem, güneş pillerinde kimyasal sensörler, gerilim detektörleri ve elektrotlar için kullanılabilir.
