(по материалам сайта http://perst.isssph.kiae.ru/Inform/perst.htm).
Проекты, ориентирующиеся на достижения микромеханики, продолжают поражать, хотя размеры конструктивных элементов остаются относительно большими. На фоне достижений электроники, где бушует почти тотальная нанофикация, собственно размеры элементов микромеханики - в единицы и десятки микрон - малостью не поражают. Однако осязаемая объемность микронного размера зубчатых передач, роторов и насосов - пусть даже под микроскопом - впечатляет не меньше, чем изображения аккуратно уложенных MЛЭ слоев толщиной в единицы атомов.
Еще недавно высшим достижением технологии микромеханики была микрогальванопластика по фотошаблону (LIGA [1]) - метод, по существу заимствованный из арсенала полупроводниковых технологий. Микрофотография пары зубчатых колес, вытравленных из толстой пленки (и при этом сильно напоминавших качеством поверхности изделия раннего неолита) была украшением многих проспектов конференций по микромеханике.
Однако в последние несколько лет был развит принципиально новый подход, позволивший разработать технологии изготовления трехмерных деталей сложной формы с пространственным разрешением в доли микрона. Статья в Appl. Phys. Lett. [2] посвящена последним достижениям в этом направлении.
В основе новых технологий лежит фотополимеризация смолы. Идея метода проста, как все работающие идеи - сфокусированный свет инициирует полимеризацию, и, управляя положением точки фокусировки, можно творить в полужидкой среде объекты практически неограниченной сложности. Однако - "per aspera ad astra" - ничто не достигается столь просто, как кажется первоначально. Основная трудность - свет поглощается не только в точке фокусировки, но и по пути следования, и поэтому каждая целенаправленно созданная точка должна сопровождаться "хвостом" наподобие кометного, вызванного поглощением несфокусированной области светового пучка. В первых реализациях фотополимеризационного метода эту трудность обходили за счет использования двухфотонного поглощения; в свою очередь это повышало требования к источнику света и сужало круг материалов, обладающих необходимыми характеристиками поглощения света.
И, наконец, в майском номере Appl. Phys. Lett. опубликована работа, существенно снижающая технологический уровень, необходимый для достижения всех описанных выше целей. Все тоже, что и раньше, удается получать с обычным голубым светом непрерывного He-Cd лазера. А как же двухфотонное поглощение и "кометные хвосты"? - может спросить тот, кто не забыл предыдущий абзац. Простое решение этой проблемы и есть достижение работы [2]. Авторы нашли другой источник нелинейности в последовательной цепи физических и химических процессов между освещением и окончательным формированием детали. Оказалось, что полимеризацию можно вызывать не только непосредственным поглощением света, но и введением свободных радикалов. В свою очередь радикалы можно создавать светом, но зато скорость полимеризации оказывается нелинейно зависящей от концентрации свободных радикалов. Тем не менее, такая внешне не особо эффектная перестановка нелинейностей приводит к существенному упрощению оптической части установки, удешевлению продукции и, значит, к приближению результатов научных и технологических изысканий к непосредственному потребителю.
Итог - создана достаточно простая технология получения трехмерных объектов практически любой сложности. При желании можно изготовить аналог знаменитого китайского шедевра - серии свободных шаров один внутри другого. Однако, скорее всего до этого не дойдет - есть масса практически значимых задач, где микромеханика в дополнение к электронике и оптоэлектронике обеспечит достижение нового уровня параметров технических устройств. Как пример, заявленный в [3] петабитный оптоэлектронный маршрутизатор планируется создать именно за счет применения технологий микромеханики. Кроме того, хоть микромеханика и не является конкурентом по отношению к наноэлектронике, само ее существование должно стимулировать прогресс в наноэлектронике - а вдруг придется встраивать чипы в роботы микронных размеров?
Литература:
1. K.D.Wise, K.Najafi, Science, 1991, 254, p.1335
2. Shoji Maruo, Koji Ikuta, Appl.Phys.Lett, 2000, 76, p.2656
3. http://perl.spie.org/cgi-bin/news.pl?id=1610
