جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا تحصل على 1.15 مليون دولار لشراء نظام طباعة نانوية ثلاثية الأبعاد ثنائي الفوتون

أخبار ar.wedoany.com، حصلت جامعة كاليفورنيا، سانتا باربرا (UC Santa Barbara, UCSB) على منحة قدرها 1.15 مليون دولار من مؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (NSF) لشراء نظام طباعة نانوية سريع ثلاثي الأبعاد يعتمد على تقنية الطباعة الحجرية ثنائية الفوتون. ستعزز هذه المعدات القدرات التصنيعية لمنشأة التصنيع النانوي (Nanofab) في الجامعة.

يقود هذا الاقتراح الباحث الرئيسي، البروفيسور غالان مودي من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسوب في الجامعة، ويشاركه أربعة باحثين رئيسيين مشاركين: مارلي ديوي من قسم الهندسة الحيوية، وأندرو جاييتش من قسم الفيزياء، وسوميتا بيناثور من قسم الهندسة الميكانيكية، وأندريا يونغ من قسم الفيزياء. وأشار مودي إلى أن هذه المنحة ستمنح الجامعة مكانة رائدة في مجال الأدوات التي لا تزال نادرة في الأوساط الأكاديمية الأمريكية، حيث لا تمتلك سوى عدد قليل من الجامعات في البلاد معدات بهذه الإمكانيات.

يرى الفريق أن هذه المعدات تسد فجوة في طرق التصنيع الحالية. تشير الورقة المقترحة إلى أن أدوات التصنيع النانوي الحالية، رغم قدرتها على إنتاج هياكل مستوية (ثنائية الأبعاد) على مستوى الرقاقات من أشباه الموصلات والعوازل والمعادن بدقة تبلغ حوالي عشرة نانومترات، إلا أنها تقترب من حدودها القصوى؛ فلبناء الهياكل الدقيقة ثلاثية الأبعاد التي تزداد أهميتها، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى خطوات إضافية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً. وأوضح مودي أن تقنيات الطباعة الحجرية التقليدية لا يمكنها نقل الأنماط إلا إلى أغشية رقيقة لا يتجاوز سمكها بضع مئات من النانومترات، مما لا يترك مجالًا يذكر للبناء في البعد الرأسي.

على عكس أنظمة التصنيع الإضافي المبكرة التي كانت تبني الأجسام ثلاثية الأبعاد عن طريق تكديس طبقات رقيقة، يمكن للنظام الجديد طباعة الهياكل الدقيقة مباشرة على الرقاقة بشكل ثلاثي الأبعاد حقيقي. تفتح القدرات الفريدة لهذا النظام آفاقًا جديدة لتصنيع الهياكل والأجهزة المعقدة على المستويين النانوي والميكرومتري، دون التقيد بالأشكال الهندسية أو المستوى الثنائي الأبعاد. أحد مجالات التطبيق النموذجية هو البصريات الكمومية، حيث تمثل خسائر الضوء عند انتقاله من الرقاقة إلى الألياف البصرية مشكلة مستمرة منذ فترة طويلة. يمكن لهذه المعدات طباعة عدسات بوليمرية يقل عرضها عن 50 ميكرومترًا على حافة الرقاقة أو على الألياف البصرية لتحسين الأنماط البصرية، مما يقلل من خسائر الضوء إلى أدنى حد أثناء عملية الاقتران.