Исследователи из Северо-Западного Университета (Northwestern University, США) разработали платформу для производства больших по площади поверхностей с наноструктурой настраиваемой конфигурации (плотности и симметрии). Предложенная ими методика, получившая название SANE (solvent-assisted nanoscale embossing), могла бы уменьшить характерные размеры элементов поверхности на 45% по сравнению с обычным производством на базе шаблонов.

Зачастую, экспериментальные возможности по исследованию наноструктур упираются даже в не в измерительные техники, а в способы производства самих образцов. До настоящего момента для создания необходимых поверхностей с нанорельефом ученые пользовались электронно-лучевой литографией или фокусировали на образце поток ионов. Однако, подобные методики обладают целым рядом недостатков (помимо очевидной дороговизны); в частности, они не позволяют создавать достаточно больших по площади образцов. Другие разновидности литографии обеспечивают возможность работы с большими площадями, но ограничены в возможностях (в разрешении итогового образца или форме наноструктур).

Для решения этой проблемы, используя положительные качества существующих методик, группа ученых из Северо-Западного Университета (Northwestern University) предложила новую технику, названную SANE (solvent-assisted nanoscale embossing). Предложенный ими способ производства одновременно решает 3 проблемы, традиционно связанные с наномасштабами: позволяет изменять плотность создаваемых на поверхности наномножеств, сокращает характерные размеры формируемых структур до 45% и позволяет изменять симметрию получаемых образцов (относительно симметрии используемого шаблона).

 

Детально описание техники приведено в статье в журнале Nano Letters. Ключ к методике в том, что все проблемы могут быть решены с помощью одного и того же образца. Ученые доказали на эксперименте, что они могут создавать результирующие множество с плотностями как меньшими на 75%, так и большими на 300%, чем плотность используемого «шаблона», применяя при этом различные вспомогательные растворы. Кроме того, при сохранении расстояний между отдельными элементами наноструктуры на поверхности можно уменьшать характерные размеры отдельных «точек», а также изменять их плотность.

Разработанная техника оказалась хорошо повторяемой и дешевой в реализации. В качестве оценки стоимости производства ученые приводят цифры в 100 долларов США за фрагмент поверхности с наноструктурой диаметром в 6 дюймов. Методика уже сейчас может найти применение в создании не дорогих и, в то же время, больших по площади образцов и элементов приборов для применения в плазмонике, солнечных батареях и устройствах хранения данных.