IBM 3D打印出世界上最小雜志封面

南極熊3D打印網(wǎng)報道
    位于蘇黎世的IBM研究院，制作出了世界上最小的雜志封面——2,000個這些封面的圖像才有一顆鹽的大小。
    科學(xué)家們利用了類似于3D打印的技術(shù)，來雕刻出這個的11×14微米圖像。這是《國家地理》兒童版（National Geographic Kids magazine）上個月的熊貓雙胞胎封面。

    為了制作出這個創(chuàng)紀(jì)錄的封面，IBM的科學(xué)家們利用一個可加熱的硅尖端發(fā)明了一個微型“鑿”，這種硅尖端比削尖了的鉛筆頭要小10萬倍。利用這個納米級的尖端，就可以在微觀的范圍制作出圖案和結(jié)構(gòu)，科學(xué)家只花了10分鐘在聚合物上蝕刻出雜志封面，聚合物是制造塑料所使用的相同物質(zhì)。

微型3D打印設(shè)備有700納米長，但其尖端僅有10納米。圖片：IBM

    完成的雜志封面面積為11×14微米，如果裸眼來看絕對是隱形的。
    “我的想法是做一些類似于雕刻石頭的事，不過是在納米級的層面上來做�！盜BM瑞士的科學(xué)家，兼機(jī)器的發(fā)明者之一，Urs Duerig說。

在這張照片中你可以看到一塊正在進(jìn)行納米級蝕刻的硅晶片。圖片：IBM

    研究者如何制作封面
    這個納米級的尖端，可以加熱至1,000攝氏度（1,832華氏度），與一個可彎曲懸臂連接。襯底材料是加州IBM研究中心的化學(xué)家發(fā)明的聚合物。整個打印設(shè)備的精度可達(dá)1納米，即百萬分之一毫米。通過加熱和施加力，這個尖端可以遷移基于預(yù)定義圖案的基材，因此可以在超高精度下像“納米銑床”機(jī)器或是3D打印機(jī)一樣運(yùn)作。
    與使用3D打印機(jī)相似，可以通過調(diào)制力度或者重新分配各點的位置，遷移材料以制作出納米精度的復(fù)雜3D結(jié)構(gòu)。

    這種新功能可能會影響以后的晶體管設(shè)備的原型開發(fā)，包括隧道場效應(yīng)晶體管，以利用智能手機(jī)的云數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)開發(fā)出更節(jié)能、更快的電子設(shè)備。在今年年末之前，IBM希望可以開始探究這種技術(shù)的用處，以進(jìn)行石墨烯的材料制成的晶體管設(shè)計的原型開發(fā)。
    “為了制作出更節(jié)能的云，以及更快地處理大數(shù)據(jù)，我們需要包括新型晶體管的新一代的技術(shù)。但是在我們可以將這些未來技術(shù)大量投入生產(chǎn)之前，我們需要在30納米以下進(jìn)行原型制作的新技術(shù)�！盜BM研究院的物理學(xué)家兼發(fā)明家Armin Knoll博士說，“有了我們的新技術(shù)，我們可以達(dá)到10納米的高分辨率，大大降低了成本和復(fù)雜度。特別是通過控制材料蒸發(fā)的數(shù)量，我們就可以生產(chǎn)所未有的垂直方向僅有1納米的精確度的3D浮雕圖案�，F(xiàn)在都取決于科學(xué)家和工程師想象力了，他們將如何應(yīng)用這種技術(shù)解決現(xiàn)實挑戰(zhàn)呢�！�
    IBM已經(jīng)將這種技術(shù)授權(quán)給瑞士公司SwissLitho。SwissLitho公司準(zhǔn)備將這種技術(shù)以“NanoFrazor”的名字帶入市場。幾周之前，公司將其第一套NanoFrazor工具出售給加拿大麥吉爾大學(xué)的Nanotools Microfab（納米工具實驗室）。那里的科學(xué)家和學(xué)生將使用這套設(shè)備的獨特能力，嘗試設(shè)計制造新型的納米器件。為了慶祝工具的到來，麥吉爾大學(xué)制作了一幅納米級的加拿大地圖，這幅地圖的寬只有0.030毫米。

    “這項技術(shù)的應(yīng)用范圍非常廣�！盨wissLitho的首席執(zhí)行官Felix Holzner說，“這就像微觀上的3D打印機(jī)，您可以用這臺機(jī)器制作出任何縮小100萬倍的結(jié)構(gòu)。”
    相對于電子束技術(shù)，其花費(fèi)在150萬美元到3000萬美元之間，NanoFrazor的成本只有50萬歐元左右（691500美元）。但NanoFrazor只能用作研究工具，而還不能在生產(chǎn)行業(yè)使用，Holzner說。
    科學(xué)家設(shè)想這項技術(shù)除了制造晶體管外，還可以制造納米級的安全標(biāo)簽，以防止像護(hù)照和藝術(shù)作品等的偽造，并可以應(yīng)用于量子計算等新興領(lǐng)域。連接量子系統(tǒng)的一種方式是通過電磁輻射或光。NanoFrazor可以創(chuàng)建高質(zhì)量的圖案以前所未有的精度來控制和操縱光。
    據(jù)南極熊3D打印網(wǎng)了解，在4月25日，參與該項目的《國家地理》兒童版，在華盛頓宣布，其獲第九個吉尼斯世界紀(jì)錄頭銜——世界最小的雜志封面。

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我早就說過，三維打印機(jī)一上市，山寨CPU，就不遠(yuǎn)了。到時候，中國又是全世界第一。