Новая технология химического формирования структуры материала, разработанная в университете штата Пенсильвания, объединяет литографию, используемую при производстве полупроводниковых приборов, с нанотехнологией, известной, как «молекулярная самосборка». С помощью новой технологии можно создавать многофункциональные поверхности.
Суть разработки заключается в применении литографического фоторезиста (вещества, изменяющего свои механические свойства под воздействием светового излучения) с целью предохранения выбранных областей поверхности. В незащищенных резистом областях материал избирательно удаляется, так что на его место можно разместить другой. Процесс можно повторять, чтобы создать многофункциональную поверхность.
Некоторое представление о том, как это выглядит, дает первая иллюстрация. Изображения получены при помощи разных способов, но на них показана одна и та же поверхность. На ней области, содержащие молекулы, завершающиеся группами COOH, чередуются с областями, молекулы в которых завершаются группами CH3.
На второй иллюстрации схематично показан процесс формирования такой поверхности. Красным показаны молекулы органической кислоты (COOH) представляющие собой первый компонент «самособирающегося монослоя» (self-assembled monolayer, SAM) – самостоятельно формируемой пленки толщиной в одну молекулу. Синим показан второй компонент – молекулы, содержащие метиловую группу (CH3). После нанесения первого SAM, резист (показан зеленым) наносится поверх него. Далее, незащищенная резистом часть первого компонента SAM удаляется, и второй компонент SAM осаждается на эту часть. Резист предотвращает перемещение и взаимодействие молекул разных компонентов SAM.
Область практического применения новой технологии, если верить разработчикам, довольно широка. В частности, с помощью многофункциональных поверхностей можно выделять из смесей различные элементы или определять их наличие – элементы каждого вида будут улавливаться своими участками поверхности.
Важно, что лежащие в основе разработки технологии – литография и молекулярная самосборка – к настоящему моменту достаточно хорошо освоены по отдельности и нововведение, по сути, заключалось в их комбинировании.
Источник: PhysOrg.com