Au făcut o vioară mai mică decât un fir de păr uman… și iată de ce este o revoluție științifică

Nu, nu este o glumă sau capriciul unui artist miniaturist: fizicienii de la Universitatea Loughborough din Regatul Unit au reușit să creeze o „vioară” atât de mică încât s-ar potrivi în lățimea unui fir de păr uman. Deși nu vă va cânta un concert, această nano-vioară reprezintă totuși un progres major în domeniul nanotehnologiei. Și în spatele dimensiunii sale ridicole se află o promisiune imensă pentru viitorul informaticii și al materialelor.

Această nano-vioară, realizată din platină, măsoară abia 35 de microni lungime și 13 microni lățime. Pentru comparație, un fir de păr uman are între 17 și 180 de microni în diametru. Cu alte cuvinte, această vioară nu este doar invizibilă cu ochiul liber, ci chiar mai mică decât un tardigrad, acea creatură microscopică faimoasă pentru rezistența sa extremă. Dar acest obiect, oricât de fascinant ar fi, nu este un instrument muzical funcțional. Este o sculptură la scara nano, o imagine gravată cu o precizie fără precedent la o scară de o milionime de metru și creată ca parte a unui proiect de cercetare în nanolitografie.

„Deși crearea celei mai mici viori din lume poate părea distractivă, o mare parte din ceea ce am învățat în timpul procesului a pus de fapt bazele cercetării pe care o întreprindem în prezent”, explică profesorul Kelly Morrison, fizicianul care conduce proiectul. Secretul acestei performanțe? Un instrument de nanofabricare numit NanoFrazor, echipat cu o sondă de încălzire ultra-ascuțită. Iată cum a realizat echipa: Un cip a fost acoperit cu două straturi de rășină specială. NanoFrazor a gravat apoi imaginea viorii în rășină cu o precizie extremă, strat cu strat. Odată ce gravarea a fost finalizată, rășina a fost dizolvată, lăsând o cavitate în formă de vioară. Această cavitate a fost umplută cu platină și apoi curățată cu acetonă pentru a lăsa doar structura metalică finală. Întregul proces a fost realizat într-un mediu ultra-curat, într-o cutie închisă, pentru a evita orice contaminare cu praf sau umiditate.

Dincolo de performanța tehnică, această abordare are un obiectiv mult mai ambițios: explorarea comportamentului materialelor la nanoscală pentru a imagina tehnologiile de mâine. Datorită acestui sistem, cercetătorii pot acum concepe experimente ultra-precise pentru a testa modul în care anumite materiale reacționează la lumină, magnetism sau electricitate.

Două proiecte sunt deja în desfășurare: Unul explorează alternative la stocarea magnetică a datelor, pentru a proiecta noi suporturi de memorie. Celălalt se concentrează pe utilizarea căldurii pentru stocarea și procesarea informațiilor, o abordare care ar putea reduce consumul de energie al computerului.

„Sunt foarte entuziasmat de nivelul de control și de posibilitățile pe care le avem cu configurația”, spune profesorul Morrison. Și, deși astăzi este o vioară, mâine acest sistem ar putea fi folosit pentru a construi cele mai puternice componente electronice din lume.

Știință&Tehnică

Revista “Ştiinţă şi Tehnică“, cea mai cunoscută şi longevivă publicaţie de popularizare a ştiintelor din România