يقوم الفيزيائيون في الجامعة التقنية في الدنمارك (DTU) بإضفاء فرحة عيد الميلاد باستخدام أداة الطباعة النانوية ثلاثية الأبعاد التي تسمى نانوفرازور لكسر أدنى رقم قياسي في كل العصور. الأغنية التي “سجلوها” ، بصوت ستريو: أول 25 ثانية من أغنية “Rocking Around the Christmas Tree”.
“أقوم بعمل الطباعة الحجرية لمدة 30 عامًا ، وعلى الرغم من أننا امتلكنا هذه الآلة منذ فترة ، إلا أنها لا تزال تشبه الخيال العلمي.” يقول بيتر بوجيلد، فيزيائي في DTU. “للحصول على فكرة عن المقياس الذي نعمل به ، يمكننا كتابة توقيعاتنا على خلية دم حمراء بهذا الشيء. الشيء الأكثر جذرية هو أنه يمكننا إنشاء مناظر طبيعية ثلاثية الأبعاد حرة الشكل بهذا الدقة المجنونة.”
خلف في عام 2015قامت نفس مجموعة DTU بإنشاء ملف صورة ملونة مجهرية ال موناليزا، حوالي 10000 مرة أصغر من اللوحة الأصلية ليوناردو دافنشي. للقيام بذلك ، قاموا بإنشاء هيكل سطح نانوي يتكون من صفوف من الأعمدة ، مغطاة بطبقة من الألومنيوم بسماكة 20 نانومتر. تحدد درجة تشوه العمود ألوان الضوء المنعكسة ، وتم تحديد التشوه بدوره بواسطة شدة شعاع الليزر النبضي. على سبيل المثال ، أدت النبضات منخفضة الكثافة إلى تشويه الأعمدة بشكل طفيف ، مما أدى إلى إنتاج نغمات زرقاء وأرجوانية ، بينما شوهت النبضات القوية الأعمدة بشكل كبير ، مما أدى إلى إنتاج نغمات برتقالية وصفراء. تناسب الصورة الناتجة مساحة أصغر من المساحة التي يشغلها بكسل واحد على شاشة iPhone Retina.
استحوذت مجموعة الفيزياء DTU على Nanofrazor من أجل النحت بسرعة وبتكلفة زهيدة لهياكل نانوية ثلاثية الأبعاد مفصلة بدقة. كان قرص الكريسماس مجرد مشروع عطلة ممتع لباحث ما بعد الدكتوراة نولان لاسالين لإثبات القدرة على تشكيل السطح بدقة نانوية. بدلاً من إضافة مادة إلى السطح ، يزيل Nanofrazor المواد بدقة لنحت السطح إلى النمط أو الشكل المطلوب ، وهو نوع من الطباعة الحجرية النانوية ذات التدرج الرمادي.
“تم استخدام Nanofrazor كمخرطة لقطع الأرقام القياسية ، حيث تم تحويل الإشارة الصوتية إلى أخدود حلزوني على سطح الوسط” ، يقول بوغيلد، وهو أيضًا موسيقي هواة وعاشق لأسطوانات الفينيل. “في هذه الحالة ، يكون الوسيط بوليمرًا مختلفًا عن الفينيل. لقد قمنا بترميز الموسيقى في الاستريو – التموجات الجانبية هي القناة اليسرى ، بينما يحتوي تعديل العمق على القناة اليمنى. قد يكون من غير العملي والمكلف قراءة الأخدود ، فأنت بحاجة إلى مجهر قوة ذرية باهظ الثمن أو نانوفرازور ، لكنه ممكن تمامًا.
الهدف الأولي هو استخدام Nanofrazor لتطوير أنواع جديدة من أجهزة الاستشعار المغناطيسية القادرة على اكتشاف التيارات في الأدمغة الحية. يخطط لاسالين لإنشاء “فقاعات صابون كمومية” في الجرافين على أمل اكتشاف طرق جديدة لمعالجة الإلكترونات بدقة في هذه المادة وغيرها من المواد الرقيقة ذريًا. “حقيقة أنه يمكننا الآن تشكيل الأسطح بدقة بدقة نانومترية وبسرعة تقترب من سرعة الخيال هو تغيير لقواعد اللعبة بالنسبة لنا ،” قال عالم الفيزياء في جامعة دي تي يو تيم بوث. “لدينا العديد من الأفكار حول ما يجب القيام به بعد ذلك ، ونعتقد أن هذه الآلة ستسرع بشكل كبير من النماذج الأولية للهياكل الجديدة.”
“Social media addict. Zombie fanatic. Travel fanatic. Music geek. Bacon expert.”