科技日?qǐng)?bào)北京11月27日電 (實(shí)習(xí)記者張佳欣)普通的食糖可將微芯片圖案轉(zhuǎn)移到新的和非傳統(tǒng)的表面上嗎？在最新一期《科學(xué)》雜志上，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院(NIST)科學(xué)家報(bào)告了一種利用糖在幾乎任意共性表面上進(jìn)行轉(zhuǎn)印的方法，該技術(shù)為電子、光學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程等領(lǐng)域開(kāi)辟新材料和微結(jié)構(gòu)提供了新的可能性。
半導(dǎo)體芯片、微圖案表面和電子產(chǎn)品都依賴(lài)于微縮印刷，這是一種將百萬(wàn)分之一到十億分之一米寬的精確但微小的圖案放置在表面上，以賦予它們新特性的過(guò)程。傳統(tǒng)上，這些由金屬和其他材料組成的微型圖案都印在平坦的硅晶圓上。但隨著半導(dǎo)體芯片和智能材料的可能性擴(kuò)大，這些復(fù)雜、微小的圖案需要打印在新的、非傳統(tǒng)的、非平面的表面上。直接在這些表面上打印圖案是很棘手的，所以科學(xué)家們轉(zhuǎn)印了印刷品，但精確轉(zhuǎn)移到更普遍的任意曲率的表面仍然難以實(shí)現(xiàn)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，焦糖和玉米糖漿的簡(jiǎn)單組合就可以做到這一點(diǎn)。當(dāng)溶解在少量水中時(shí)，這種糖混合物可以灌澆在平面上的微型圖案上。一旦水分蒸發(fā)，糖果就會(huì)變硬，并可以在嵌入圖案的情況下被掀開(kāi)。然后將印有圖案的糖果放在新的表面上并融化。糖和玉米糖漿的組合在融化時(shí)保持高黏度，使圖案在流過(guò)曲線(xiàn)和邊緣時(shí)保持其排列。接著用水把糖洗掉，只留下了圖案。
使用這種名為“回流驅(qū)動(dòng)柔性轉(zhuǎn)印(REFLEX)”的技術(shù)，微電路圖形可以像模板一樣被轉(zhuǎn)移，科學(xué)家或制造商能夠在正確的位置蝕刻和填充他們需要的材料。圖案化材料可從原始芯片轉(zhuǎn)移到纖維或微珠上，用于潛在的生物醫(yī)學(xué)或微型機(jī)器人研究，或者轉(zhuǎn)移到新設(shè)備的尖銳或彎曲的表面上。
利用REFLEX，研究人員成功在大頭針的尖端上，以及在人類(lèi)一縷頭發(fā)上用微縮金色字母印下“NIST”這個(gè)詞。在另一個(gè)例子中，1微米直徑的磁盤(pán)被成功地轉(zhuǎn)移到乳草種子的絨毛纖維上。在有磁鐵的情況下，磁性打印的纖維發(fā)生了反應(yīng)，表明轉(zhuǎn)移工作已經(jīng)成功。
【總編輯圈點(diǎn)】
用糖漿來(lái)轉(zhuǎn)印微芯片圖案？這種腦洞大開(kāi)做法令人聯(lián)想起我國(guó)傳統(tǒng)民間手工藝——糖畫(huà)，不得不說(shuō)兩者有著異曲同工之妙。當(dāng)然，上述研究所轉(zhuǎn)印的圖案只有百萬(wàn)分之一到十億分之一米寬，單從尺度上來(lái)說(shuō)，比曾在街頭巷尾叫賣(mài)的糖畫(huà)要精細(xì)許多倍。糖是日常生活中最普通不過(guò)的食材，把它應(yīng)用在微電路和半導(dǎo)體芯片的前沿研究上，實(shí)現(xiàn)了“接地氣”與“高大上”的無(wú)縫銜接，這種打破固有思維框架的嘗試值得借鑒。 【編輯:邵婉云】
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