Самая маленькая в мире пила, сделанная из покрытых алмазами углеродных нанотрубок

Не тяжело догадаться, что в виде гор опилок, остающихся после работы пилы, в бесполезную форму превращается достаточно значимая часть обрабатываемого материала. Это не является большой проблемой для столяров и плотников, но для производителей электронных приборов, которые режут на микроскопическом масштабе специальными пилами дорогостоящие материалы, такие, как кремниевые подложки, большое количество получающихся отходов представляет собой огромную проблему. Для увеличения качества резки и уменьшения количества получаемых отходов исследователи из института Фраунгофера изготовили невероятно тонкую пилу из углеродных нанотрубок, покрытых снаружи слоем искусственных алмазов, выращенных в лаборатории прямо на поверхности нанотрубок.

Традиционно, для осуществления резки различных материалов в микроэлектронной промышленности используется покрытая алмазом тончайшая стальная проволока. Но прочность стальной проволоки относительно невелика, таким образом, полотно пилы должно быть достаточно толстым, чтобы выдержать механические нагрузки и что приводит к увеличению ширины резки, к увеличению получаемых отходов. Идея использования для резки тончайших углеродных нанотрубок, механическая прочность которых превосходит прочность металла во много раз, уже далеко не нова. Но, если сплести нанотрубки в тончайшую нить еще как-то удавалось, то процесс осаждения на их поверхность алмазной пленки фактически заканчивался разрушением структуры углеродных нанотрубок.

Тем не менее, проведя ряд исследований и экспериментов, ученые из института Фраунгофера нашли решение, позволяющее защитить углеродные нанотрубки во время осаждения на их поверхность слоя искусственного алмаза. В результате осаждения получается тончайшая режущая нить, зубцами которой являются острые неровности и чешуйки на поверхности алмазного слоя. Помимо этого, алмазный слой позволяет еще увеличить прочность и без того прочной нити углеродных нанотрубок.

Использование таких микроскопических пил позволит уменьшить в несколько раз ширину резки, увеличить ее точность и минимизировать количество отходов. Но, ради справедливости стоит отметить, что процесс изготовления пил из углеродных нанотрубок еще достаточно сложен и дорогостоящ, поэтому исследователи из института Фраунгофера работают сейчас над совершенствованием производственного процесса, пытаясь максимально возможно его упростить и удешевить. Согласно оптимистичным прогнозам исследователей, после того, как технология изготовления нанотрубочных пил будет готова к практическому применению, ее возьмут на вооружение многие производители микроэлектроники во всем мире.

dailytechinfo.org