北京時間8月6日消息，據(jù)美國《連線》雜志網(wǎng)站報道，隨著納米微型機器從概念原型走向現(xiàn)實成品，其大批量生產(chǎn)已成為可能。作為納米機器的重要組成部分，包括納米齒輪、納米發(fā)動機以及其他微型部件在內(nèi)的各種納米微顆粒的大規(guī)模生產(chǎn)，是納米機器能夠大量進入主流市場的前提。

    美國加利福尼亞大學洛杉磯分校納米技術實驗室的研究人員預估，未來全球市場對納米微顆粒產(chǎn)品的需求量將可能高達10億顆左右。納米技術實驗室正準備使用微芯片技術制造的常規(guī)機器來大規(guī)模生產(chǎn)納米微顆粒。據(jù)實驗室負責人托馬斯·梅森教授介紹，他們已經(jīng)對生產(chǎn)流程的可行性進行了實驗論證和詳細闡述，最終目標是實現(xiàn)納米微顆粒產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。

    下列圖片詳細介紹了納米微顆粒應用技術的工藝流程：

1、表面刻有微型字母硅片



表面刻有微型字母硅片

    上面硅片表面刻有數(shù)以十億計的微型字母，像一個衍射光柵一樣將光線散射得五顏六色。

2、經(jīng)過放大的微型納米字母



經(jīng)過放大的微型納米字母

    圖片放大后，人們可以看到一個微型的字母形花片湯，不同的符號代表了各種不同的信息或代碼。字母形花片湯現(xiàn)象表明，利用這種新型的大規(guī)模生產(chǎn)工藝，人們能夠通過固定設備生產(chǎn)毫微米級產(chǎn)品。

3、納米字母產(chǎn)生的第一步



納米字母產(chǎn)生的第一步

    圖中左邊的白色盒子是一個勻膠機。勻膠機的操作對象是硅片(見第一幅圖片)上納米字母的聚合物。首先，將一滴聚合物滴到硅片上；然后，勻膠機開始高速旋轉，通過向心力將硅片表面的液體均勻擴散。

    聚合物感光性極強，在紫外線照射下會硬化。第二步，根據(jù)將要生產(chǎn)的微顆粒產(chǎn)品的形狀，紫外線光柱截面形成相應的形狀。紫外線照射到均勻平整的聚合物之上，使之變硬。未被照射部分的聚合物液體被沖走，只留下硬化部分的聚合物。這樣，相應形狀的微顆粒形成。納米字母的形成，同理。

4、紫外線經(jīng)反射進入曝光機



紫外線經(jīng)反射進入曝光機

    圖中光場輻射出強烈的紫外線。紫外線經(jīng)過多次鏡面反射，最后進入曝光機(stepper)。曝光機的主要用途是曝光硅片上的納米字母。

5、托馬斯·梅森教授介紹基本操作



托馬斯·梅森教授介紹基本操作

    托馬斯·梅森教授在介紹曝光機的基本操作。在第一步操作中，通過向感光性極強的聚合物照射強烈的紫外線，曝光機可以形成微縮版本的圖像。曝光機不斷重復上述操作，直到圖像數(shù)倍地放大于硅片之上。這也是曝光機英文名稱的來源。

6、曝光機內(nèi)部90公斤重的透鏡



曝光機內(nèi)部90公斤重的透鏡

    在曝光機內(nèi)部，裝有一個90公斤重的透鏡(見圖的中部)。透鏡用于形成特定截面圖形的光柱，在聚合物上精確刻畫出微縮版的圖像。透鏡的精度極高，從而避免圖像曝光過程產(chǎn)生的各種誤差。

7、自動機械臂抓住納米硅片



自動機械臂抓住納米硅片

    在曝光機內(nèi)，一個自動機械臂抓住硅片。通過自動機械臂不斷曝光硅片，每次只曝光硅片的一部分。整個硅片的曝光過程，大約需要1分鐘。1分鐘內(nèi)可以生產(chǎn)數(shù)以十億計的微顆粒。

8、曝光機須保持完全靜止狀態(tài)



曝光機須保持完全靜止狀態(tài)

    曝光機被放置于一個充滿空氣的潮濕系統(tǒng)中(圖中藍色頂部的圓柱體)，以保證曝光機完全靜止。正如照相時，也一定要保持相機的絕對穩(wěn)定。如果在曝光的過程中出現(xiàn)震動，那么生產(chǎn)出來的十億顆產(chǎn)品都可能存在誤差。工作平臺(見圖中粉紅色光亮部分)恰好可以在曝光點之間移動硅片。

9、無塵室外的曝光機系統(tǒng)



無塵室外的曝光機系統(tǒng)

    這是無塵室外的曝光機系統(tǒng)，現(xiàn)在僅僅作為實驗室備用設備。

    10、梅森教授準備進入曝光機無塵室



    梅森教授準備進入曝光機無塵室

    梅森教授和工作人員趙坤戴上手套，正準備進入曝光機無塵室。灰塵等顆粒一旦進入無塵室，可能會破壞硅片上曝光的納米字母或微型產(chǎn)品的形狀。