Микроэлектромеханические фотонные системы в последнее время развиваются довольно успешно. На основе микроэлектромеханических компонентов уже созданы различные оптофотонные устройства — это и
оптические переключатели, и
маршрутизаторы, и многое другое.
Недавно ученые совершили еще одно усовершенствование технологии кантиливеров, управляемых светом. Кантиливер — зонд атомно-силового или сканирующего туннельного микроскопа. Это название также объединяет семейство наноустройств, представляющих собой консольно-закрепленную планку нанометровых размеров, способную к свободным колебаниям в вертикальном диапазоне.
На сегодняшний день ученым удалось сделать CMOS-совместимую матрицу кантиливеров, управляемую солнечной энергией, сообщает Optics. В основе каждого кантиливера — углеродная нанотрубка. Полученный продукт ученые назвали микрооптомеханической системой (MOMS).
«Современные космические телескопы используют пневматическую или пьезосистему актюации и позиционирования зеркал, — говорит доктор Баладжи Панчапакесан (Balaji Panchapakesan) из Дэлаверского университета. — Разработанная нами матрица кантиливеров, управляемая лазерным лучом, будет гораздо эффективней, надежней, дешевле и легче современных систем позиционирования зеркал в космических телескопах».
Пока ученым не удалось экспериментально показать, как пленки-кантиливеры из нанотрубок можно связать с системой управления зеркалами в телескопах. Однако, как считают авторы разработки, эта задача будет решена благодаря совместимости с CMOS-микроэлектроникой.
Для создания матрицы кантиливеров ученые воспользовались известной технологией производства «бумага из нанотрубок». Его суть состоит в вытягивании пленки из раствора, содержащего нанотрубки, с помощью вакуумной фильтрации.
Полученные пленки толщиной 130 нанометров прикрепили к основе из оксида кремния. Далее с помощью фотолитографии на пленку нанесли требуемый паттерн — и матрица кантиливеров готова.
При подаче на базу кантиливера 170 мВт
лазерного излучения с длиной волны 808
нанометров его зонд переместился на 23
микрона, что сравнимо с рабочим «разбегом» электростатических актюаторов.
По мнению ученых, изобретенная ими технология поможет не только в
конструировании телескопов будущего
—
FED-дисплеи и многие биомедицинские приборы также можно будет улучшить, используя «нанотрубочную бумагу».
Поделиться