제조 개선에 도움이되는 Busnaina의 룰렛 기술 연구
룰렛 기술은 우리의 삶에서 큰 영향과 개선에 대해 많은 영향을 미쳤습니다. 비용 효율적인 녹색 에너지, 의학적 치료 및 치료 혁신, 그리고 작고 유비쿼터스 인 새로운 고급 룰렛 전자 공학은 미래의 옷의 일부가되었습니다. 그러나 룰렛 기술의 가장 큰 영향 중 하나는 제조에 관한 것입니다.
향후 5 년 동안 우리는 객실-온도 및 비 바쿠움 프로세스를 사용하여 구조 및 패턴을 20nm 이하로 구조 및 패턴으로 구조, 장치 및 회로의 제조를 허용하는 더 놀라운 개발을 볼 수 있습니다. 이러한 룰렛 제조 공정은 전자 공학, 에너지, 재료 또는 생명 공학 제품에 사용할 수있는 구조 및 패턴을 구축하기 위해 룰렛 요소 (예 : 룰렛 튜브, 룰렛 입자, 단백질, DNA, 약물 등)를 통합합니다.
이 기사에서는 룰렛 제조 기술의 세부 사항과 응용 프로그램의 세부 사항이 다루어지며, 이러한 룰렛 스케일 제조 기술과 관련된 내용과 제품을 만들 준비가 필요한 개발이 필요한 개발을 조사합니다. 여기에는 룰렛 제조에 대한 몇 가지 기본 기술적 장벽을 식별하는 것이 포함됩니다.
다른 룰렛 스케일 요소를 어떻게 조립할 수 있습니까? 룰렛 스케일 구조의 조립 및 방향으로 이어지는 메커니즘은 무엇입니까?
어셈블리 프로세스를 어떻게 연속적이거나 높은 요금 방식으로 확장 할 수 있습니까? 우리는 계면 행동과 높은 속도로 룰렛 요소를 조립, 분리 및 전달하는 데 필요한 힘을 어떻게 제어합니까?
룰렛 구조의 신뢰성을 어떻게 테스트 할 수 있습니까? 결함을 어떻게 감지하고 완화 할 수 있습니까?
룰렛 제조 프로세스가 기존 및 미래의 환경 및 건강 규제를 어떻게 충족시킬 수 있습니까?
룰렛 제조 공정에 대한 접근 방식은 완전히 통합되어야합니다. 이 룰렛 제조 비전은 NSF 룰렛 스케일 과학 및 공학 센터에서 고속 룰렛 제조 (CHN)에 의해 설명되며 다음을 포함합니다. 룰렛 요소의 합성 및/또는 기능화;
지시 된 어셈블리 및 전송을 사용한 Nanomanucture
지시 된 어셈블리는 룰렛 입자, 룰렛 튜브 및 폴리머를 포함한 광범위한 룰렛 요소를 조립하는 데 사용될 수 있습니다. 충전 또는 화학으로 해결할 수있는 모든 룰렛 요소를 조립할 수 있습니다.
장치 회로를 사용하여 어셈블리를 안내하는 데 템플릿을 사용하지 않고 장치에서 바로 조립할 수도 있습니다 (템플릿이없는 지시 된 어셈블리 프로세스). 예를 들어, 일반적인 반도체 제조를 사용하는 장치가 만들어 질 때 종종 수행되지만 작동, 감지 또는 스위칭 요소는 룰렛 튜브와 같은 룰렛 물질입니다.
전기 영동 중심 지시 룰렛.electrophoresis는 다양한 룰렛 요소의 빠르고 지시 된 조립을위한 유망한 방법입니다. 룰렛 입자, 1 개의 기능화 된 콜로이드 금 필름, 2 및 구형 라텍스 입자 3은 전기 영동을 사용하여 마이크로 및 룰렛 패턴으로 조립되었다.
Nanotrench 템플릿은 전도성 필름에 PMMA Nanotrenches를 만들어 필드 보조 어셈블리를 위해 제작되었습니다. 트렌치 템플릿은 조립 된 룰렛 요소에 대한 우수한 제어를 제공하고 짧은 시간 (30-60 초)과 넓은 면적 (4 인치)에 80 nm 정도의 룰렛 스케일 트렌치로 SWNT를 조립할 수 있습니다.
전도성 중합체의 룰렛 및 전달.룰렛 일렉트로닉 또는 광전자 및 센서에서 폴리아닐린 (PANI)의 잠재적 적용은 기질에 대한 전도성 폴리머를 패터닝하는 연구를 자극했다. 최종 용도에는 유연한 전자 장치, 종이와 같은 디스플레이, 연료 전지, 광 방출 다이오드, 회로 및 바이오 센서가 포함됩니다 .6 룰렛 와이어를 사용하는 전기 영동 어셈블리는 템플릿에서 PANI를 조립하는 데 성공적으로 사용되었습니다.
화학 구동 지시 룰렛.전기 영동 중심 어셈블리 외에도 템플릿에 전도성 필름이 필요하지 않은 어셈블리가있을 수도 있습니다.
실리콘 및 유연한 기판에서 조직 된 SWNT 네트워크의 룰렛
어셈블리 전기 영동은 유용하지만 템플릿 패턴에 전기장을 공급해야합니다. 모세관 힘은 또한 트렌치에서 정렬 된 룰렛 요소를 생성하는 데 사용될 수 있지만, 개별 튜브 또는 다발의 높은 종횡비로 인해 구호 구조에서 SWNT의 조립이 더 어렵다.
유연한 기판에 대한 탄소 룰렛 튜브의 정렬 된 어셈블리는 새로운 기능성 장치를 실현할 수있는 많은 기회를 제공합니다 .9,10,11 CHN은 표면 제어 마이크로 플라이 딕 어셈블리 기술을 사용하여 연질 중합체 기판에 대한 SWNT 미세 구조의 지시 된 조립 방법을 개발했습니다. 표면의 친수성/소수성 특성을 조정하는 처리 방법은 파릴렌 -C에서 탄소 룰렛 튜브의 직접 조립을 허용 하였다.
중합체 혼합의 지시 된 자체 룰렛. 블록 공중 합체 및 중합체 블렌드는 룰렛 스케일 2 상 형태, 12가 다수의 응용에 유용한 룰렛 스케일 2 상 형태로 인해 관심을 끌었다. 13,14,15 결함이없는 형태 (블록 공중 합체)를 사용하여 룰렛 패턴 화 된 표면을 사용하여 얻어졌다.
우리는 Nanotrench 템플릿에서 다른 화학 기능을 갖는 알칸 티올을 패터닝하여 준비된 화학적으로 기능화 된 템플릿을 사용하여 중합체 블렌드의 룰렛을 지시했습니다. 이 접근법을 통해 선택적 룰렛 공정은 30 초 안에 완료 될 수 있으며 종종 블록 공중 합체의 룰렛에 필요한 긴 어닐링 시간 (3-7 일)이 필요하지 않습니다.
SWNT의 3 차원 룰렛
룰렛 미터 크기의 재료를 선택적으로 배치하거나 조립하기 위해 개발 된 기술 24,25,26,27,28,29는 평면 기판으로 제한됩니다. 현재 유일한 3D 접근법은 화학 증기 증착 (CVD) 30,31을 기반으로하지만 높은 가공 온도 ( 500 ° C) 및 룰렛 튜브 유형에 대한 비 선택성에 의해 제한됩니다.
룰렛 튜브 메모리 장치의 응용 프로그램
SWNT 스위치는 실리콘 메모리보다 잠재적으로 크기가 높은 밀도가 높은 비 휘발성 메모리 요소입니다. 이러한 스위치는 1,000 억 달러 정도의 예상 시장 가치를 지원할 수 있습니다.
그러한 최종 장치에 대한 제안 된 바이 역할 수있는 룰렛 스위치 및 고각 및 상단 시청 된 SEM 현미경 사진의 개략도는 그림 4에 나와 있습니다. SEM 이미지는 개별 SWNT 또는 SWNT 번들 만 조립된다는 것을 보여줍니다. 이는 제어 어셈블리의 정도가 높은 수율 (95%)으로 달성됨을 보여줍니다.
CHN은 3 개의 대학으로 구성된 팀입니다. MA의 보스턴에있는 Northeastern University (Lead University); 매사추세츠 대학교/로웰;
관련 교수진 :아메드 게임 룰렛
관련 부서 : 기계 및 산업 공학