Rafinowany cukier może być szkodliwy dla naszych zębów i talii, ale naukowiec z NIST w USA użył kalorycznej żywności do stworzenia przyjaznego biologicznie procesu, który można wykorzystać do produkcji zakrzywionej mikroelektroniki. Wykorzystując technikę, którą odkrył przypadkowo, Gary'ego Zabowa zamknęli płaskie wzory drobnych cząstek w stałym cukrze, a następnie przenieśli wzory na zakrzywione powierzchnie.
Dzisiejsza mikroelektronika powstaje poprzez zintegrowanie dużej liczby urządzeń w płaskich układach scalonych – technika ta była doskonalona przez wiele lat i obejmuje złożone procesy drukowania. Istnieje jednak rosnące zapotrzebowanie na tworzenie mikroelektroniki o zakrzywionych lub elastycznych kształtach, które nadawałyby się do zastosowań medycznych lub biologicznych. Drukowanie wzorów bezpośrednio na zakrzywionych powierzchniach jest trudnym zadaniem, dlatego naukowcy opracowali sposoby przenoszenia wzorów z powierzchni płaskich na zakrzywione. Jednak metody te często wiążą się z użyciem substancji chemicznych, które nie są odpowiednie do wytwarzania urządzeń biomedycznych. Inne techniki obejmują pływające wzory na wodzie, ale wiążą się z innymi wyzwaniami.
Magnesy kandyzowane
Pracując w Boulder w Kolorado, Zabow wpadł na pomysł użycia cukru, kiedy musiał wysłać maleńkie cząsteczki magnetyczne do kolegów z laboratorium biomedycznego. Zamknął szereg cząstek w stałym cukrze. Następnie stopił jeden z kawałków na dnie zlewki, a następnie rozpuścił cukier za pomocą wody. Spodziewał się, że cząsteczki opuszczą zlewkę z roztworem cukru, ale ku jego radości wzór pozostał, przyklejony do dna zlewki.
Skomplikowany nadruk cukrowy pomaga budować naczynia krwionośne
Doprowadziło to do opracowania nowej techniki przenoszenia, która zaczyna się od rozpuszczenia cukru w wodzie i syropie kukurydzianym – ten ostatni jest ważny, ponieważ zapobiega krystalizacji stałego cukru, co jest szkodliwe dla procesu przenoszenia. Roztwór wylewa się na wzór drobnych cząstek na płaskim podłożu i pozostawia do utwardzenia. Stały cukier i wzór są następnie podnoszone i umieszczane na docelowym podłożu. Cukier jest delikatnie podgrzewany, powodując jego wpłynięcie w kontury docelowego podłoża. Następnie cukier rozpuszcza się w wodzie, pozostawiając wzór.
Zabow przetestował proces na wielu różnych podłożach docelowych, w tym na metalu, plastiku, półprzewodniku i kilku różnych powierzchniach biologicznych. Udało mu się nawet przenieść wzór na ostry czubek szpilki. Aby uhonorować laboratorium, w którym wykonano pracę, przeniósł również złoty napis „NIST” na pasmo ludzkich włosów (patrz rysunek).
Badania opisano w nauka.
