Пока прототип был испробован на слое пластика. Для демонстрации возможностей устройства с его помощью сделали миниатюрную копию обложки мартовского выпуска детского журнала National Geographic.
Она получилась площадью всего 154 мкм2 (в 354 млн раз меньше оригинала). На одном кристаллике поваренной соли умещается до двух тысяч таких микроскопических репродукций. Созданная миниатюра была занесена в Книгу рекордов Гиннесса и представлена в ходе фестиваля науки и техники США в Вашингтоне.
«Новая технология позволяет достигать рекордной разрешающей способности — около десяти нанометров, — комментирует разработку руководитель группы IBM Research доктор Армин Нолл (Dr. Armin Knoll) на страницах блога компании. — Однако сама установка сравнительно проста и недорога».
Перемещаясь подобно головке матричного принтера, игла нанофрезера прижимается к поверхности с разным усилием, снимая больше или меньше полимерного материала с заготовки за каждый проход. Тёмным областям изображения соответствуют участки с максимальной глубиной (примерно 40 нм), а светлым — с минимальной (от 0 до 10 нм).
Уже сейчас устройство может вырезать некоторые объёмные структуры, фактически заменяя 3D-принтер в работах наномасштаба. В отличие от принтеров, формирующих деталь слой за слоем, NanoFrazor работает как скульптор — отсекает (а точнее — испаряет) всё лишнее от заготовки иглой с температурой до тысячи градусов.
Когда к работе подключили группу из лаборатории наноконструирования Университета Макгилла (Монреаль), исследователи смогли напечатать объёмную карту Канады. Она изготовлена из полимера на кремниевой подложке.
Её основание представлено в виде квадрата стороной 30 мкм. На сегодня это также самая маленькая и высокотехнологичная 3D-карта Канады. Потребовалась всего одна минута, чтобы материализовать около миллиона пикселей исходного изображения.
«Изменяя температуру кремниевой иглы, можно регулировать количество испаряемого материала, – поясняет Армин Нолл. – Так мы можем создавать объёмные структуры довольно сложной формы с чрезвычайно высокой точностью. Следующий шаг за инженерами, которые должны найти применение для нашей технологии в реальном мире».
К концу года технология будет доработана для перехода от пластиковых листов к графену. Её дальнейшим развитием IBM займётся вместе с канадским университетом и молодой швейцарской компанией SwissLitho.
NanoFrazor открывает возможности для целого ряда новых технологий — от создания более совершенной микроэлектроники до нанесения наноразмерных меток безопасности, предотвращающих незаконный оборот произведений искусства, подделку ценных бумаг и документов.